19.08.2013 Aufrufe

PROFIBUS - Das Multitalent für die Kommunikation in der ...

PROFIBUS - Das Multitalent für die Kommunikation in der ...

PROFIBUS - Das Multitalent für die Kommunikation in der ...

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.

<strong>PROFIBUS</strong><br />

www.siemens.de/profibus<br />

<strong>PROFIBUS</strong><br />

© Siemens AG 2008<br />

<strong>Das</strong> <strong>Multitalent</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />

<strong>Kommunikation</strong> <strong>in</strong> <strong>der</strong> Prozess<strong>in</strong>dustrie<br />

Technische Broschüre · April 2008


2<br />

Totally Integrated Automation<br />

Management Level<br />

Operations Level<br />

Control Level<br />

Field Level<br />

Totally<br />

Integrated<br />

Automation<br />

Mit Totally Integrated Automation (TIA) bietet Siemens als<br />

e<strong>in</strong>ziger Hersteller e<strong>in</strong>e durchgängige Basis zur Realisierung<br />

kundenspezifischer Automatisierungslösungen – <strong>in</strong> allen<br />

Branchen, vom Warene<strong>in</strong>gang bis zum Warenausgang.<br />

<strong>PROFIBUS</strong><br />

ERP – Enterprise Resource Plann<strong>in</strong>g<br />

Ethernet<br />

MES – Manufactur<strong>in</strong>g Execution Systems<br />

Ethernet<br />

SIMATIC PCS 7<br />

Process Control (DCS)<br />

Industrial Ethernet<br />

Industrial Software for<br />

• Design and Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g<br />

• Installation and Commission<strong>in</strong>g<br />

• Operation<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

HART<br />

SINUMERIK<br />

Computer Numeric Control<br />

Process Instrumentation<br />

© Siemens AG 2008<br />

• Ma<strong>in</strong>tenance<br />

• Mo<strong>der</strong>nization and Upgrade<br />

SIMOTION<br />

Motion Control System<br />

AS-Interface<br />

SIMATIC Sensors<br />

IO-L<strong>in</strong>k<br />

SIMATIC NET<br />

Industrial<br />

Communication<br />

SIMATIC IT<br />

SIMATIC Controllers<br />

Modular/Embedded/<br />

PC-based<br />

SIMATIC Distributed I/O<br />

TIA zeichnet sich aus durch se<strong>in</strong>e e<strong>in</strong>zigartige<br />

Durchgängigkeit.<br />

Sie sorgt mit reduziertem Schnittstellenaufwand <strong>für</strong> höchste<br />

Transparenz über alle Ebenen – von <strong>der</strong> Feldebene über <strong>die</strong><br />

Produktionsleitebene bis zur Unternehmensleitebene.<br />

Selbstverständlich profitieren Sie auch im gesamten Life Cycle<br />

Ihrer Anlage – von den ersten Schritten <strong>der</strong> Planung über den<br />

Betrieb bis h<strong>in</strong> zur Mo<strong>der</strong>nisierung, bei <strong>der</strong> wir Ihnen mit <strong>der</strong><br />

Durchgängigkeit <strong>in</strong> <strong>der</strong> Weiterentwicklung unserer Produkte<br />

und Systeme e<strong>in</strong> hohes Maß an Investitionssicherheit durch<br />

Vermeidung unnötiger Schnittstellen bieten.<br />

SIMATIC HMI<br />

Human Mach<strong>in</strong>e<br />

Interface<br />

SINAMICS<br />

Drive Systems


SIMATIC W<strong>in</strong>CC<br />

SCADA-System<br />

Safety Integrated<br />

SIRIUS Industrial Controls<br />

SENTRON Switch<strong>in</strong>g Devices<br />

SIMOCODE pro Motor<br />

Management System<br />

PROFINET<br />

Industrial Ethernet<br />

<strong>PROFIBUS</strong><br />

AS-Interface<br />

Totally<br />

Integrated<br />

Power<br />

KNX/EIB GAMMA <strong>in</strong>stabus<br />

Bereits bei <strong>der</strong> Entwicklung unserer Produkte und<br />

Systeme ist <strong>die</strong> e<strong>in</strong>zigartige Durchgängigkeit e<strong>in</strong>e<br />

def<strong>in</strong>ierte Eigenschaft.<br />

<strong>Das</strong> Ergebnis: bestes Zusammenspiel aller Komponenten –<br />

vom Controller über Be<strong>die</strong>nen und Beobachten, den Antrieben<br />

bis h<strong>in</strong> zum Prozessleitsystem. Damit reduziert sich <strong>die</strong><br />

Komplexität <strong>der</strong> Automatisierungslösung Ihrer Anlage.<br />

Erfahren können Sie das zum Beispiel bereits beim Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g<br />

<strong>der</strong> Automatisierungslösung <strong>in</strong> Form von reduziertem<br />

Zeit- und Kostenaufwand sowie im Betrieb mit den durchgängigen<br />

Diagnosemöglichkeiten von Totally Integrated Automation<br />

zur Steigerung <strong>der</strong> Verfügbarkeit Ihrer Anlage.<br />

© Siemens AG 2008<br />

Inhalt<br />

text<br />

<strong>PROFIBUS</strong><br />

<strong>PROFIBUS</strong> - e<strong>in</strong> durchgängiger Feldbus<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> gesamte Prozessautomatisierung . . . . . . . . . . . 4<br />

Ihre Vorteile mit <strong>PROFIBUS</strong> . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7<br />

<strong>PROFIBUS</strong> - bewährt und zukunftssicher . . . . . . . . . . . 8<br />

Technische Grundlagen<br />

Allgeme<strong>in</strong>e Merkmale und Normen. . . . . . . . . . . . . . . 9<br />

Ausprägungen <strong>PROFIBUS</strong> DP und <strong>PROFIBUS</strong> PA . . . . . 10<br />

<strong>PROFIBUS</strong> <strong>in</strong> explosionsgefährdeten Bereichen . . . . . 12<br />

Sicherheitsgerichtete <strong>Kommunikation</strong>. . . . . . . . . . . . 13<br />

Gerätemanagement mit GSD und EDD . . . . . . . . . . . 14<br />

Interoperabilität und Austauschbarkeit . . . . . . . . . . . 15<br />

Busarchitektur<br />

Architektur <strong>PROFIBUS</strong> DP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16<br />

Architektur <strong>PROFIBUS</strong> PA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17<br />

Technische Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21<br />

Projektierung und Diagnose<br />

Projektierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22<br />

Diagnose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23<br />

<strong>PROFIBUS</strong>-Zykluszeiten und <strong>der</strong>en Berechnung. . . . . 24<br />

Applikationsbeispiele<br />

Norsk Hydro Energy – Öl & Gas Plattform,<br />

Norwegen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25<br />

Bitburger – Bierbrauerei, Deutschland . . . . . . . . . . . . 26<br />

Siemens Prozessperipherie <strong>für</strong> <strong>PROFIBUS</strong><br />

Dezentrale Peripheriegeräte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27<br />

Antriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28<br />

Messgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31<br />

Prozessregler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34<br />

Stellungsregler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34<br />

Prozessüberwachung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34<br />

Wäge- und Dosiersysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34<br />

Gasanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35<br />

<strong>PROFIBUS</strong> 3


4<br />

<strong>PROFIBUS</strong><br />

E<strong>in</strong> durchgängiger Feldbus <strong>für</strong> <strong>die</strong> gesamte Prozessautomatisierung<br />

Identifizieren Prüfen<br />

Die wichtigsten <strong>PROFIBUS</strong>-Geräte:<br />

• Be<strong>die</strong>ngeräte (SIMATIC HMI)<br />

• Barcode- + ID-Lesegeräte (MOBY)<br />

• Dezentrale Peripherie<br />

(SIMATIC ET 200)<br />

Feldbus-Anfor<strong>der</strong>ungen:<br />

Hohe Geschw<strong>in</strong>digkeit, Echtzeit,<br />

determ<strong>in</strong>istisch: <strong>PROFIBUS</strong> DP<br />

INBOUND<br />

<strong>PROFIBUS</strong><br />

Steuerung · Prozessleitsystem<br />

Beför<strong>der</strong>n<br />

© Siemens AG 2008<br />

Die wichtigsten <strong>PROFIBUS</strong>-Geräte:<br />

• Motorstarter (SIMOCODE, SIRIUS)<br />

• Antriebe (SINAMICS)<br />

• Dynamisches Wägesystem/Bandwaage<br />

Die wichtigsten <strong>PROFIBUS</strong>-Geräte:<br />

• Bildverarbeitungssysteme<br />

(SIMATIC Mach<strong>in</strong>e Vision)<br />

• Dezentrale Peripherie<br />

(SIMATIC ET 200)<br />

• Ventilsteller (SIPART PS)<br />

Reagieren<br />

Die wichtigsten <strong>PROFIBUS</strong>-Geräte:<br />

• Dezentrale Peripherie<br />

(SIMATIC ET 200)<br />

• Füllstands-, Druck-, Temperaturmessgeräte<br />

(SITRANS L, P, T)<br />

• Analyse (ULTRAMAT, LDS6)<br />

• Gaschromatographie (Maxum)<br />

Mischen<br />

Die wichtigsten <strong>PROFIBUS</strong>-Geräte:<br />

• Durchfluss-, Füllstands-, Druck-,<br />

Temperaturmessgeräte (<br />

SITRANS F, L, P, T)<br />

• Wägesystem (SIWAREX)<br />

• Motorstarter (SIMOCODE, SIRIUS)<br />

Feldbus-Anfor<strong>der</strong>ungen:<br />

Hohe Geschw<strong>in</strong>digkeit, große Datenmengen,<br />

redundant: <strong>PROFIBUS</strong> DP und Zweidraht-Geräte,<br />

E<strong>in</strong>satz im Ex-Bereich: <strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

PRIMARY PROCESS


Prozesssteuerung<br />

• DCS: SIMATIC PCS 7<br />

• PLC: SIMATIC S7-300, S7-400<br />

• Parametrierung, Anlagen-Management (SIMATIC PDM)<br />

Trennen<br />

Die wichtigsten <strong>PROFIBUS</strong>-Geräte:<br />

• Durchflussmessgeräte (SITRANS L)<br />

• Füllstandmessgeräte (SITRANS L)<br />

• Motorstarter (SIMOCODE, SIRIUS)<br />

Verpacken/Abfüllen<br />

Die wichtigsten <strong>PROFIBUS</strong>-Geräte:<br />

• Antriebe (SINAMICS, SIMATIC-<br />

Technologie, SIMOTION)<br />

• Sicherheitsgerichtete Systeme<br />

(SIMATIC F-Systeme)<br />

• Dezentrale Peripherie<br />

(SIMATIC ET 200)<br />

Feldbus-Anfor<strong>der</strong>ungen:<br />

Hohe Geschw<strong>in</strong>digkeit, Echtzeit,<br />

determ<strong>in</strong>istisch: <strong>PROFIBUS</strong> DP<br />

SECONDARY PROCESS<br />

© Siemens AG 2008<br />

Lagern<br />

Die wichtigsten <strong>PROFIBUS</strong>-Geräte:<br />

• Druck-, Temperaturmessgeräte<br />

(SITRANS P, T)<br />

• Füllstandmessgeräte (SITRANS L)<br />

• Dezentrale Peripherie<br />

(SIMATIC ET 200)<br />

Beför<strong>der</strong>n<br />

Die wichtigsten <strong>PROFIBUS</strong>-Geräte:<br />

• Antriebe (SINAMICS)<br />

• Motorstarter (SIMOCODE, SIRIUS)<br />

• Dezentrale Peripherie<br />

(SIMATIC ET 200)<br />

Feldbus-Anfor<strong>der</strong>ungen:<br />

Hohe Geschw<strong>in</strong>digkeit, Echtzeit,<br />

determ<strong>in</strong>istisch: <strong>PROFIBUS</strong> DP<br />

OUTBOUND<br />

Realisiert mit:<br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

Identifizieren<br />

Die wichtigsten <strong>PROFIBUS</strong>-Geräte:<br />

• Barcode- + ID-Lesegeräte (MOBY)<br />

• Be<strong>die</strong>ngeräte (SIMATIC HMI)<br />

• Dezentrale Peripherie<br />

(SIMATIC ET 200)<br />

<strong>PROFIBUS</strong> 5


6<br />

Reduzieren Sie Ihre Total Cost of Ownership –<br />

mit dem flexiblen Feldbus <strong>für</strong> alle Anfor<strong>der</strong>ungen <strong>der</strong> Prozess<strong>in</strong>dustrie<br />

"Anwen<strong>der</strong> <strong>in</strong> hybriden Branchen, wie Chemie, Pharma<br />

o<strong>der</strong> Nahrung und Genussmittel, profitieren von <strong>der</strong><br />

e<strong>in</strong>zigartigen Fähigkeit e<strong>in</strong>es <strong>PROFIBUS</strong>-Systems,<br />

e<strong>in</strong>e nahtlose Integration zwischen Prozessgeräten<br />

(z. B. Drucktransmitter, Durchflussmessgeräte)<br />

und Geräten im diskreten Applikationsbereich<br />

(z. B. Antriebe und Sensoren) herzustellen."<br />

In <strong>der</strong> Prozess<strong>in</strong>dustrie s<strong>in</strong>d <strong>die</strong> Produktionsprozesse oft<br />

"hybrid". Durch Aktivitäten wie Reagieren, Mischen o<strong>der</strong> Trennen<br />

gekennzeichnete verfahrenstechnische Primärprozesse<br />

(Primary Processes) werden mit diskreten Applikationen <strong>der</strong><br />

Sekundärprozesse (Secondary Processes), <strong>der</strong> E<strong>in</strong>gangslogistik<br />

(Inbound) o<strong>der</strong> Ausgangslogistik (Outbound) komb<strong>in</strong>iert.<br />

Kennzeichnend <strong>für</strong> <strong>die</strong>se fertigungstechnischen Applikationen<br />

s<strong>in</strong>d Tätigkeiten wie Identifizieren, Beför<strong>der</strong>n,<br />

Prüfen, Abfüllen, Verpacken o<strong>der</strong> Lagern.<br />

Die Anfor<strong>der</strong>ungen an den Feldbus s<strong>in</strong>d dabei ganz unterschiedlich.<br />

Für <strong>die</strong> Automatisierung <strong>der</strong> vielfach <strong>in</strong> aggressiven,<br />

gesundheits- o<strong>der</strong> explosionsgefährdeten Umgebungen<br />

ablaufenden verfahrenstechnischen Prozesse s<strong>in</strong>d <strong>die</strong> direkte<br />

Anb<strong>in</strong>dung eigensicherer Geräte und <strong>der</strong>en Speisung über das<br />

<strong>Kommunikation</strong>smedium sowie <strong>der</strong> hohe Informationsgehalt<br />

<strong>der</strong> <strong>Kommunikation</strong> von großer Bedeutung. Bei den fertigungstechnischen<br />

Applikationen stehen h<strong>in</strong>gegen Geschw<strong>in</strong>digkeit<br />

und Determ<strong>in</strong>ismus im Vor<strong>der</strong>grund.<br />

<strong>PROFIBUS</strong><br />

ARC-Stu<strong>die</strong><br />

"The Value Proposition of <strong>PROFIBUS</strong> <strong>in</strong> the Hybrid Industries"<br />

ARC Advisory Group, Dedham/MA, USA<br />

© Siemens AG 2008<br />

Der <strong>PROFIBUS</strong> kann <strong>der</strong>zeit als weltweit e<strong>in</strong>ziger Feldbus alle<br />

<strong>die</strong>se Anfor<strong>der</strong>ungen abdecken. Mit e<strong>in</strong>an<strong>der</strong> ergänzenden<br />

Übertragungstechniken, e<strong>in</strong>em e<strong>in</strong>heitlichen <strong>Kommunikation</strong>sprofil<br />

und additiven Applikationsprofilen <strong>für</strong> typische<br />

Gerätefunktionalitäten, z. B. PA Devices, PROFIdrive o<strong>der</strong><br />

PROFIsafe, ist er wie ke<strong>in</strong> an<strong>der</strong>er <strong>in</strong> <strong>der</strong> Lage, verfahrens- und<br />

fertigungstechnische Produktionsbereiche durchgängig mite<strong>in</strong>an<strong>der</strong><br />

zu verb<strong>in</strong>den. Weitere Applikationsprofile bieten <strong>die</strong><br />

Möglichkeit vorhandene Installationen mit 4 bis 20 mA-Technik<br />

und HART-Geräte nahtlos zu <strong>in</strong>tegrieren und <strong>die</strong> damit verbundenen<br />

Investitionen dauerhaft zu sichern.<br />

E<strong>in</strong>e solch homogene Feldbusarchitektur hat enorme Kostenvorteile.<br />

Vor<strong>der</strong>gründig s<strong>in</strong>d es ger<strong>in</strong>gere Kosten <strong>für</strong> Aufbautechnik,<br />

Montage und Verdrahtung aber auch <strong>für</strong> Planung,<br />

Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g, Inbetriebsetzung und Test sowie Dokumentation<br />

und Tra<strong>in</strong><strong>in</strong>g.<br />

Noch weit höher zu bewerten s<strong>in</strong>d jedoch <strong>die</strong> nachhaltigen<br />

Kostene<strong>in</strong>sparungen, <strong>die</strong> durch effizientes Asset Management<br />

bei <strong>der</strong> Wartung und im langfristigen Betrieb erzielt werden<br />

können.


<strong>PROFIBUS</strong> – Ihre Vorteile<br />

Kostenreduzierung<br />

■ M<strong>in</strong>imierung <strong>der</strong> Total Cost of Ownership mit durchgängiger<br />

Feldbuskommunikation:<br />

– Für alle Branchen <strong>der</strong> Fertigungs-, Prozess- und<br />

Hybrid<strong>in</strong>dustrie<br />

– In allen Bereichen des Produktionsprozesses<br />

– Über den gesamten Lebenszyklus <strong>der</strong> Anlage<br />

■ Weniger Planungs- und Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>gaufwand sowie<br />

niedrigere Inbetriebsetzungskosten im Vergleich zur<br />

konventionellen Signalübertragung über parallele<br />

Punkt-zu-Punkt-Verb<strong>in</strong>dungen<br />

■ Direkte Anb<strong>in</strong>dung von Prozessgeräten <strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e<br />

im Ex-Bereich spart Verdrahtung sowie Aufbautechnik<br />

<strong>für</strong> Rangierung, Verteilung, Speisung und<br />

Montage<br />

■ Safety Integrated System mit sicherheitsgerichteter<br />

<strong>PROFIBUS</strong>-<strong>Kommunikation</strong> als kostengünstige Alternative<br />

zu separaten Sicherheitssystemen<br />

■ Kostenoptimierte Anlagenkonfigurationen <strong>für</strong> hohe<br />

Verfügbarkeit und Sicherheit durch Flexible Modular<br />

Redundancy<br />

■ Effektives Asset Management mit Restlaufzeit-<br />

Vorhersage und Planung vorbeugen<strong>der</strong> Wartung<br />

Erhöhte Verfügbarkeit und Performance<br />

■ Redundanz und umfassende Onl<strong>in</strong>e-Diagnose<br />

■ Zentrale Parametrierung und proaktive Instandhaltung<br />

mit effizienten Management-Systemen/Werkzeugen<br />

■ Ke<strong>in</strong>e regelmäßige Kalibrierung <strong>der</strong> Feldgeräte nötig<br />

■ Schnelle und sichere <strong>Kommunikation</strong> sowie hohe<br />

Messgenauigkeit<br />

© Siemens AG 2008<br />

Flexibilität und Investitionssicherheit<br />

■ Weltweit größte <strong>in</strong>stallierte Basis mit über 23 Millionen<br />

<strong>PROFIBUS</strong>-Knoten, davon mehr als 3,3 Millionen<br />

<strong>in</strong> <strong>der</strong> Prozess<strong>in</strong>dustrie<br />

■ Interoperabilität und Austauschbarkeit mit e<strong>in</strong>em<br />

Spektrum von mehr als 2 500 Geräten von über<br />

1 400 <strong>in</strong>ternationalen Anbietern<br />

■ Koexistenz e<strong>in</strong>facher und komplexer Geräte durch<br />

e<strong>in</strong>heitliches <strong>Kommunikation</strong>sprotokoll und additive<br />

Applikationsprofile <strong>für</strong> spezifische Gerätefunktionen<br />

(z. B. PROFIdrive <strong>für</strong> Antriebe, Ident <strong>für</strong> Barcodeleser<br />

o<strong>der</strong> PA Devices <strong>für</strong> Prozessgeräte)<br />

■ Erweiterbarkeit und garantierte Kompatibilität <strong>der</strong><br />

Weiterentwicklungen<br />

■ Bereits <strong>in</strong>stallierte herkömmliche 4 ... 20 mA- und<br />

HART-Geräte s<strong>in</strong>d nahtlos <strong>in</strong>tegrierbar<br />

■ Internationale Akzeptanz durch IEC- und ISO-konforme<br />

Technologien<br />

■ Weltweiter Support durch <strong>PROFIBUS</strong> International<br />

mit<br />

– 25 regionalen Organisationen<br />

– 36 Competence Centern<br />

– 10 Testlabore<br />

– 12 Tra<strong>in</strong><strong>in</strong>gscenter<br />

Schutz von Mensch und Masch<strong>in</strong>e<br />

■ Nahtlose Integration <strong>der</strong> Sicherheitskommunikation<br />

mit PROFIsafe statt e<strong>in</strong>es separaten Sicherheitsbusses<br />

■ Hoher Informationsgehalt und bidirektionale <strong>Kommunikation</strong><br />

<strong>für</strong> erweiterte Diagnosen zur schnelleren<br />

und exakteren Störungserkennung und -behebung<br />

E<strong>in</strong>fache Installation<br />

■ FISCO-zertifizierte Geräte ermöglichen "Plug and<br />

Play" im Ex-Bereich. Aufwändige Berechnungen <strong>der</strong><br />

Eigensicherheit s<strong>in</strong>d nicht erfor<strong>der</strong>lich.<br />

<strong>PROFIBUS</strong> 7


8<br />

<strong>PROFIBUS</strong> - bewährt und zukunftssicher<br />

Mit se<strong>in</strong>er <strong>in</strong> <strong>in</strong>ternationalen Normen fixierten, fortschrittlichen<br />

Technologie hat sich <strong>der</strong> <strong>PROFIBUS</strong> zum Weltmarktführer<br />

unter den Feldbussen entwickelt. Diese Technologie ist gekennzeichnet<br />

durch<br />

• Verwendung offener Standards<br />

• Kompatibilität<br />

• Universelle E<strong>in</strong>setzbarkeit<br />

• Flexible Erweiterbarkeit<br />

• Hohe Zuverlässigkeit<br />

Dies wird belegt durch <strong>die</strong> weltweit größte <strong>in</strong>stallierte Basis<br />

mit über 23 Millionen <strong>in</strong>stallierten <strong>PROFIBUS</strong>-Knoten, davon<br />

mehr als 3,3 Millionen <strong>in</strong> <strong>der</strong> Prozess<strong>in</strong>dustrie mit e<strong>in</strong>em Anteil<br />

von etwa 630 000 <strong>in</strong>stallierten <strong>PROFIBUS</strong> PA-Knoten<br />

(Stand Ende 2007).<br />

PROFIsafe, das <strong>die</strong> Übertragung von sicherheitsgerichteten<br />

Daten und Steuerungsdaten über e<strong>in</strong> Buskabel ermöglicht,<br />

hat sich ebenfalls am Markt durchgesetzt und sowohl <strong>in</strong> <strong>der</strong><br />

Prozess- als auch <strong>in</strong> <strong>der</strong> Fertigungsautomatisierung e<strong>in</strong>e führende<br />

Position erobert. Seit E<strong>in</strong>führung <strong>der</strong> PROFIsafe-Technologie<br />

im Jahre 1999 bis Ende 2006 wurden bereits mehr als<br />

230 000 PROFIsafe-Knoten ausgeliefert.<br />

Alle bedeutenden Hersteller unterstützen den <strong>PROFIBUS</strong>-Standard<br />

mit <strong>in</strong>sgesamt mehr als 2 500 verschiedenen Produkten<br />

und Dienstleistungen.<br />

20 M<br />

15 M<br />

10 M<br />

5 M<br />

Installierte <strong>PROFIBUS</strong>-Knoten<br />

<strong>PROFIBUS</strong><br />

1990<br />

1994<br />

Quelle: <strong>PROFIBUS</strong> International<br />

2000<br />

2004<br />

© Siemens AG 2008<br />

2007<br />

Zeit<br />

Über 1 400 Hersteller- und Nutzerfirmen, darunter <strong>die</strong> weltweit<br />

führenden Produkt- und Systemlieferanten, haben sich<br />

zu <strong>PROFIBUS</strong> International (PI), <strong>der</strong> größten <strong>in</strong>ternationalen<br />

Feldbus-Nutzerorganisation zusammengeschlossen. Diese<br />

starke globale Organisation för<strong>der</strong>t <strong>die</strong> Verbreitung sowie <strong>die</strong><br />

kont<strong>in</strong>uierliche Weiterentwicklung des <strong>PROFIBUS</strong> und unterstützt<br />

ihre Mitglie<strong>der</strong> auf allen Kont<strong>in</strong>enten über e<strong>in</strong> Netzwerk<br />

von:<br />

• 25 regionalen <strong>PROFIBUS</strong>-Organisationen <strong>in</strong> 24 Län<strong>der</strong>n<br />

• 36 <strong>PROFIBUS</strong>-Competence Centern <strong>in</strong> 21 Län<strong>der</strong>n<br />

• 10 Testlaboren<br />

• 12 Tra<strong>in</strong><strong>in</strong>gscenter <strong>in</strong> 8 Län<strong>der</strong>n<br />

E<strong>in</strong> umfassendes Informationsangebot von<br />

<strong>PROFIBUS</strong> International f<strong>in</strong>den Sie im Internet unter<br />

www.profibus.com.<br />

Totally Integrated Automation mit <strong>PROFIBUS</strong><br />

Der <strong>PROFIBUS</strong> ist als <strong>Kommunikation</strong>smedium <strong>für</strong> <strong>die</strong> Feldebene<br />

wesentlicher Bestandteil von Totally Integrated Automation<br />

(TIA), <strong>der</strong> e<strong>in</strong>zigartigen Basis, <strong>die</strong> Siemens <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />

durchgängige, kundenspezifische Automatisierung aller Branchen<br />

<strong>der</strong> Fertigungs-, Prozess- o<strong>der</strong> Hybrid<strong>in</strong>dustrie bietet –<br />

vom Warene<strong>in</strong>gang bis zum Warenausgang und <strong>für</strong> den gesamten<br />

Lebenszyklus e<strong>in</strong>er Anlage.<br />

Innerhalb von TIA werden Erweiterbarkeit und Investitionssicherheit<br />

durch <strong>die</strong> Kompatibilität <strong>der</strong> Weiterentwicklungen<br />

garantiert.<br />

Industrien<br />

Branchen<br />

Produktionsprozess<br />

Lebenszyklus<br />

<strong>der</strong> Produktionsanlage<br />

Prozess<strong>in</strong>dustrie Hybrid<strong>in</strong>dustrie Diskrete Fertigung<br />

Energie<br />

Raff<strong>in</strong>erie<br />

Inbound<br />

Planung<br />

und<br />

Projektierung<br />

Wasser<br />

Chemie<br />

Installation<br />

und<br />

Inbetriebsetzung<br />

Feldkommunikation über <strong>PROFIBUS</strong><br />

Öl & Gas<br />

Primary<br />

process<br />

Zellstoff & Papier<br />

Zement & Glas<br />

Secondary<br />

process<br />

Produktionsbetrieb<br />

Metall / Bergbau<br />

Pharmazeutika<br />

Nahrung & Getränke<br />

Wartung<br />

und<br />

Instandhaltung<br />

Automobil<strong>in</strong>dustrie<br />

Outbound<br />

Elektronik<br />

Mo<strong>der</strong>nisierung


Technische Grundlagen<br />

Allgeme<strong>in</strong>e Merkmale und Normen<br />

E<strong>in</strong>ordnung und Merkmale<br />

In <strong>der</strong> Prozess<strong>in</strong>dustrie wird <strong>die</strong> konventionelle Signalübertragung<br />

zwischen den Sensoren/Aktoren im Feld und den E<strong>in</strong>-/<br />

Ausgabemodulen des Leitsystems über parallele Punkt-zu-<br />

Punkt-Verb<strong>in</strong>dungen mit Kupferleitungen realisiert. Analoge<br />

Signale werden dabei <strong>in</strong> <strong>der</strong> Regel mit e<strong>in</strong>em Pegel von 4 bis<br />

20 mA übertragen.<br />

Im Gegensatz dazu ermöglichen Feldbussysteme wie <strong>der</strong><br />

<strong>PROFIBUS</strong> <strong>die</strong> digitale <strong>Kommunikation</strong> zwischen dem Automatisierungssystem<br />

(Controller) und den Geräten im Feld über<br />

e<strong>in</strong>e e<strong>in</strong>zige serielle Busleitung. Diese <strong>Kommunikation</strong> ist pr<strong>in</strong>zipiell<br />

geprägt durch <strong>die</strong> zyklische Übertragung von Prozessdaten<br />

sowie <strong>die</strong> azyklische Übermittlung von Alarmen, Parametern<br />

und Diagnosedaten.<br />

Die damit verbundene Verr<strong>in</strong>gerung des Verkabelungsaufwands<br />

und <strong>der</strong> E<strong>in</strong>-/Ausgabe-Hardware birgt e<strong>in</strong> enormes E<strong>in</strong>sparpotenzial.<br />

Der wesentlich größere Informationsgehalt <strong>der</strong><br />

digitalen Datenübertragung impliziert zusätzlich signifikante<br />

Kostenvorteile bei Anlagenbetrieb und Wartung durch:<br />

• Bidirektionale <strong>Kommunikation</strong> (Sollwert-Vorgabe und<br />

Rücklesen <strong>der</strong> aktuellen Ventilstellung)<br />

• Umfassende Diagnose<strong>in</strong>formationen <strong>für</strong> Asset Management<br />

• Hohe Genauigkeit (32-bit-Auflösung)<br />

Der <strong>PROFIBUS</strong> ist e<strong>in</strong>fach, robust und zuverlässig, kann onl<strong>in</strong>e<br />

erweitert werden und ist <strong>in</strong> nicht kritischen Umgebungen<br />

ebenso e<strong>in</strong>setzbar wie <strong>in</strong> explosionsgefährdeten Bereichen.<br />

Aufbautechnik des <strong>PROFIBUS</strong> im Vergleich zur konventionellen Signalübertragung<br />

Neben <strong>die</strong>sen Eigenschaften s<strong>in</strong>d <strong>für</strong> <strong>die</strong> Prozessautomatisierung<br />

vor allem folgende <strong>PROFIBUS</strong>-Funktionen relevant:<br />

• E<strong>in</strong>b<strong>in</strong>dung bereits <strong>in</strong>stallierter HART-Geräte<br />

• Redundanz<br />

• Sicherheitsgerichtete <strong>Kommunikation</strong> mit PROFIsafe<br />

• Uhrzeitsynchronisation<br />

• Zeitstempelung<br />

Als universeller, offener Feldbus beherrscht <strong>der</strong> <strong>PROFIBUS</strong><br />

• Schnelle <strong>Kommunikation</strong> mit <strong>in</strong>telligenten dezentralen<br />

Peripheriegeräten (<strong>PROFIBUS</strong> mit DP-Physik)<br />

• <strong>Kommunikation</strong> und gleichzeitige Energieversorgung <strong>für</strong><br />

Messumformer und Aktuatoren (<strong>PROFIBUS</strong> mit PA-Physik)<br />

Dank se<strong>in</strong>es modularen Konzepts mit e<strong>in</strong>an<strong>der</strong> ergänzenden<br />

Übertragungstechniken, e<strong>in</strong>em e<strong>in</strong>heitlichen <strong>Kommunikation</strong>sprotokoll<br />

und e<strong>in</strong>er Vielzahl darauf aufsetzen<strong>der</strong> Applikationsprofile<br />

(z. B. PA Devices, PROFIsafe, PROFIdrive,<br />

Remote-I/O <strong>für</strong> PA, Ident-Systeme o<strong>der</strong> Dosieren/Wiegen)<br />

ist <strong>der</strong> <strong>PROFIBUS</strong> <strong>der</strong> e<strong>in</strong>zige Feldbus, <strong>der</strong> sowohl <strong>in</strong> <strong>der</strong> Fertigungs-<br />

als auch <strong>in</strong> <strong>der</strong> Prozess<strong>in</strong>dustrie e<strong>in</strong>gesetzt werden<br />

kann.<br />

Internationale Normung<br />

Die Standardisierung des <strong>PROFIBUS</strong> erfolgte ab 1991 zunächst<br />

<strong>in</strong> <strong>der</strong> nationalen Norm DIN 19245 und ab 1996 <strong>in</strong> <strong>der</strong> Europäischen<br />

Norm EN 50170. Seit 1999 ist <strong>der</strong> <strong>PROFIBUS</strong> <strong>in</strong> den<br />

<strong>in</strong>ternationalen Normen IEC 61158 und IEC 61784 verankert.<br />

Konventionell Automatisierungs-<br />

<strong>PROFIBUS</strong><br />

Automatisierungsschrankschrank<br />

Unterverteiler<br />

Rangierverteiler<br />

Ex-Trennung<br />

Antriebe Mess<strong>in</strong>strumente<br />

© Siemens AG 2008<br />

<strong>PROFIBUS</strong><br />

DP/PA L<strong>in</strong>k<br />

Remote I/O<br />

Dezentraler<br />

Peripherieschrank<br />

Motormanagement Ex-Remote I/O<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

(Nicht-Ex)<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

(Ex)<br />

Technische Grundlagen 9


10<br />

Ausprägungen <strong>PROFIBUS</strong> DP und <strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP<br />

Der <strong>für</strong> hohe Datenübertragungsraten (bis 12 Mbit/s) und<br />

ger<strong>in</strong>ge Reaktionszeiten (bis 1 ms) ausgelegte <strong>PROFIBUS</strong> DP ist<br />

exzellent geeignet <strong>für</strong> <strong>die</strong> direkte Ansteuerung<br />

• Intelligenter Feldgeräte, z. B. Motorstarter, Antriebe,<br />

Analysengeräte, Prozessregler o<strong>der</strong> Panels<br />

• Dezentraler Peripheriegeräte: Remote I/Os wie ET 200M,<br />

ET 200iSP o<strong>der</strong> ET 200S<br />

Durch Komb<strong>in</strong>ation <strong>der</strong> Standard-<strong>Kommunikation</strong>smechanismen<br />

von <strong>PROFIBUS</strong> mit e<strong>in</strong>em speziellen HART-Profil zur Abbildung<br />

des Client-Master-Server-Modells von HART auf den<br />

<strong>PROFIBUS</strong>, lässt sich auch <strong>die</strong> große Zahl <strong>der</strong> im Feld <strong>in</strong>stallierten<br />

HART-Feldgeräte <strong>in</strong> bestehende o<strong>der</strong> neue <strong>PROFIBUS</strong> DP-<br />

<strong>Kommunikation</strong>snetze <strong>in</strong>tegrieren.<br />

OLM OLM<br />

<strong>PROFIBUS</strong>-Übertragungstechniken<br />

Determ<strong>in</strong>istische Buskommunikation des <strong>PROFIBUS</strong><br />

Technische Grundlagen<br />

Industrial Ethernet<br />

Automatisierungssystem<br />

Weite Distanzen<br />

mit Fiber Optic<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA (MBP)<br />

DP/PA L<strong>in</strong>k<br />

Ex-Trennung<br />

+ Repeater<br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP (RS 485-iS)<br />

RS 485-iS Koppler<br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP (RS 485)<br />

zyklisch azyklisch zyklisch<br />

1 2 3 4 1 2<br />

Lesen <strong>der</strong><br />

Prozessvariablen,<br />

Schreiben<br />

geän<strong>der</strong>ter Variablen<br />

Parametrierung,<br />

erweiterte<br />

Diagnose<br />

© Siemens AG 2008<br />

t<br />

Der Vorteil besteht dar<strong>in</strong>, dass <strong>für</strong> <strong>die</strong> eigentliche <strong>PROFIBUS</strong>-<br />

<strong>Kommunikation</strong> sowie <strong>für</strong> <strong>die</strong> HART-<strong>Kommunikation</strong> mit den<br />

dezentralen Peripheriegeräten e<strong>in</strong> und <strong>die</strong>selbe Busleitung<br />

verwendet wird.<br />

Übertragungstechniken<br />

Der <strong>PROFIBUS</strong> DP kann gemäß IEC 61158 und IEC 61784 <strong>in</strong> folgenden<br />

Übertragungstechniken ausgeführt werden:<br />

• RS485<br />

E<strong>in</strong>fache und kostengünstige elektrische Übertragungstechnik<br />

auf Basis e<strong>in</strong>er geschirmten Zweidrahtleitung.<br />

E<strong>in</strong> elektrisches <strong>PROFIBUS</strong>-Netz lässt sich <strong>in</strong> Form e<strong>in</strong>er<br />

L<strong>in</strong>ien- o<strong>der</strong> Baumstruktur konfigurieren.<br />

• RS 485-iS<br />

Mit e<strong>in</strong>er geschirmten Zweidrahtleitung realisierte, eigensichere<br />

elektrische Übertragungstechnik mit 1,5 Mbit/s<br />

Übertragungsrate <strong>für</strong> explosionsgefährdete Bereiche bis<br />

Ex-Zone 1.<br />

Entkopplung von RS 485 und RS 485-iS per Trennübertrager<br />

(Koppler RS 485-iS).<br />

• Fiber Optic<br />

Optische Übertragungstechnik mit Lichtwellenleitern aus<br />

Glas o<strong>der</strong> Kunststoff, <strong>für</strong> <strong>die</strong> schnelle Übertragung großer<br />

Datenmengen <strong>in</strong> stark störbehafteten Umgebungen o<strong>der</strong><br />

zur Überbrückung großer Entfernungen.<br />

Mit Optical L<strong>in</strong>k Modulen (OLM) ist <strong>der</strong> Aufbau e<strong>in</strong>es optischen<br />

Netzes <strong>in</strong> L<strong>in</strong>ien-, R<strong>in</strong>g-, o<strong>der</strong> Sternstruktur möglich.<br />

Hierbei garantiert <strong>die</strong> R<strong>in</strong>gstruktur automatisch <strong>die</strong> Fehlertoleranz<br />

gegenüber Drahtbruch. Die Entfernung zwischen<br />

zwei OLM kann bis zu 15 km betragen. Die Gesamtausdehnung<br />

des Netzes wird aufgrund <strong>der</strong> nahezu verlustfreien<br />

optischen Übertragung nur durch <strong>die</strong> Laufzeiten begrenzt.<br />

Determ<strong>in</strong>istische Buskommunikation<br />

E<strong>in</strong> charakteristisches Merkmal des <strong>PROFIBUS</strong> ist <strong>die</strong> determ<strong>in</strong>istische<br />

Buskommunikation nach dem Master-Slave-Pr<strong>in</strong>zip,<br />

<strong>die</strong> das projektierte Zeitverhalten des Busses und <strong>die</strong> def<strong>in</strong>ierten<br />

Reaktionszeiten <strong>der</strong> Busteilnehmer permanent garantiert.<br />

Sie ist gekennzeichnet durch<br />

• Zyklische Übertragung von Prozessdaten<br />

• Azyklische Übermittlung von Projektierungs-, Alarm- und<br />

Diagnosedaten<br />

<strong>Das</strong> Zeitfenster <strong>für</strong> <strong>die</strong> azyklische <strong>Kommunikation</strong> wird automatisch<br />

bei <strong>der</strong> Projektierung berücksichtigt. Ist das Datenaufkommen<br />

größer als <strong>die</strong>ses Zeitfenster, wird <strong>die</strong> azyklische<br />

<strong>Kommunikation</strong> mit e<strong>in</strong>em Teilnehmer auf mehrere Zyklen<br />

verteilt.


Hochverfügbares<br />

Automatisierungssystem<br />

Redundante Ausführung des <strong>PROFIBUS</strong> DP<br />

Redundanz<br />

Der <strong>PROFIBUS</strong> DP kann wahlweise redundant ausgeführt werden.<br />

Dezentrale Peripheriegeräte werden dabei über zwei<br />

Interfacemodule an zwei redundante <strong>PROFIBUS</strong> DP-Stränge<br />

e<strong>in</strong>es hochverfügbaren Automatisierungssystems angeschlossen,<br />

<strong>in</strong>telligente Feldgeräte am <strong>PROFIBUS</strong> PA über e<strong>in</strong>en<br />

redundanten DP/PA L<strong>in</strong>k mit zwei Interfacemodulen. Über<br />

e<strong>in</strong>en Y-L<strong>in</strong>k lassen sich auch nicht-redundante <strong>PROFIBUS</strong> DP-<br />

Geräte an e<strong>in</strong>em redundanten <strong>PROFIBUS</strong> DP betreiben.<br />

Highlights <strong>PROFIBUS</strong> DP<br />

■ <strong>Kommunikation</strong>sprotokoll <strong>PROFIBUS</strong> DP<br />

■ <strong>PROFIBUS</strong>-Ausprägung <strong>für</strong> hohe Datenübertragungsraten<br />

(bis 12 Mbit/s) und ger<strong>in</strong>ge Reaktionszeiten<br />

■ Geeignet zur direkten Ansteuerung<br />

– Intelligenter Feldgeräte, z. B. Antriebe, Motorstarter,<br />

Analysengeräte, Prozessregler o<strong>der</strong> Panels<br />

– Remote I/Os wie ET 200M, ET 200iSP, ET 200S<br />

■ Wahlweise redundant betreibbar<br />

ET 200M<br />

ET 200M<br />

ET 200M<br />

PROFIsafe<br />

ET 200iSP<br />

redundanter DP/PA L<strong>in</strong>k<br />

Y-L<strong>in</strong>k<br />

Sensor/<br />

Aktor<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP<br />

Anschluss nicht-redundanter<br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP-Geräte an<br />

redundanten <strong>PROFIBUS</strong> DP<br />

■ Zweidraht-Kupferleitung <strong>für</strong> Netze bis max. 10 km<br />

(RS 485 bis Ex-Zone 2, RS 485-iS bis Ex-Zone 1)<br />

■ Fiber Optic <strong>für</strong> störunempf<strong>in</strong>dliche optische Netze<br />

über große Distanzen (> 15 km), bis Ex-Zone 1<br />

© Siemens AG 2008<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

Der <strong>PROFIBUS</strong> PA, <strong>der</strong> per Zweidrahtleitung und eigensicherer<br />

Übertragungstechnik MBP (Manchester Coded; Bus Powered)<br />

gemäß IEC 61158 zugleich digitale Datenübertragung und<br />

Energieversorgung ermöglicht, ist <strong>in</strong> <strong>der</strong> Prozess<strong>in</strong>dustrie optimal<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> direkte E<strong>in</strong>b<strong>in</strong>dung von Geräten, z. B. pneumatischen<br />

Aktuatoren, Magnetventilen o<strong>der</strong> Sensoren <strong>für</strong> Mess-<br />

und Analyseaufgaben, <strong>in</strong> Umgebungen bis Ex-Zone 0 o<strong>der</strong> 1<br />

e<strong>in</strong>setzbar.<br />

Trotz <strong>der</strong> relativ ger<strong>in</strong>gen Übertragungsrate von 31,25 kbit/s<br />

beträgt <strong>die</strong> typische <strong>Kommunikation</strong>szeit e<strong>in</strong>es Messumformers<br />

nur ca. 10 ms. Dadurch lassen sich praktisch alle typischen<br />

Applikationen <strong>in</strong> <strong>der</strong> Prozess<strong>in</strong>dustrie auch bei größeren<br />

Anlagenausdehnungen realisieren.<br />

Der <strong>PROFIBUS</strong> PA ist <strong>in</strong> L<strong>in</strong>ien- o<strong>der</strong> Baumstruktur mit großen<br />

Stichkabellängen (bis 120 m) o<strong>der</strong> auch <strong>in</strong> R<strong>in</strong>gstruktur ausführbar.<br />

Zur Speisung und Anpassung <strong>der</strong> Datenrate von<br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP auf <strong>PROFIBUS</strong> PA <strong>die</strong>nen DP/PA Koppler o<strong>der</strong><br />

DP/PA L<strong>in</strong>k.<br />

Highlights <strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

■ <strong>Kommunikation</strong>sprotokoll <strong>PROFIBUS</strong> DP<br />

■ Ermöglicht per Zweidrahtleitung und MBP-Übertragungstechnik<br />

zugleich digitale Datenübertragung<br />

und Energieversorgung <strong>der</strong> Feldgeräte<br />

■ Optimal <strong>für</strong> direkte E<strong>in</strong>b<strong>in</strong>dung pneumatischer<br />

Aktoren, Magnetventile und Sensoren <strong>für</strong> Mess-<br />

und Analyseaufgaben <strong>in</strong> Umgebungen bis Ex-Zone 0<br />

o<strong>der</strong> 1<br />

■ Ausführbar <strong>in</strong> L<strong>in</strong>ien-, Baum- o<strong>der</strong> R<strong>in</strong>gstruktur mit<br />

Segmentkabellängen bis 1 900 m<br />

■ R<strong>in</strong>gstrukturen ermöglichen Än<strong>der</strong>ungen im laufenden<br />

Betrieb sowie automatische Isoliserung defekter<br />

Teilsegmente<br />

■ Kurze <strong>Kommunikation</strong>szeiten realisierbar (typisch <strong>für</strong><br />

Messumformer ca. 10 ms)<br />

■ Durch E<strong>in</strong>satz nach dem FISCO-Modell zertifizierter<br />

Komponenten:<br />

– Starke Vere<strong>in</strong>fachung <strong>der</strong> Projektierung<br />

– Verzicht auf Ex-Kreis-Berechnungen<br />

– Maximieren <strong>der</strong> Anzahl <strong>der</strong> betreibbaren Geräte<br />

■ Herstellerunabhängige Austauschbarkeit von Feldgeräten<br />

■ Feldbarrieren ermöglichen e<strong>in</strong>e deutliche Erhöhung<br />

<strong>der</strong> Anzahl <strong>der</strong> im Ex-Bereich pro Bussegment<br />

anschließbaren Geräte sowie <strong>der</strong> Leitungslänge<br />

Technische Grundlagen 11


12<br />

<strong>PROFIBUS</strong> <strong>in</strong> explosionsgefährdeten Bereichen<br />

Industrial Ethernet<br />

GAS<br />

STAUB<br />

Übersicht zum Betrieb des <strong>PROFIBUS</strong> <strong>in</strong> explosionsfähigen Gas- und Staubatmosphären<br />

1) Staub-Atmosphäre: Installation <strong>der</strong> Komponenten immer <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em Gehäuse <strong>in</strong> Schutzart IP6x<br />

2) Mit DC 10 A Standard Power Supply<br />

3) Erfüllt auch FM/UL nach Class I Division 2<br />

<strong>PROFIBUS</strong> <strong>in</strong> Ex-Bereichen<br />

Um den <strong>PROFIBUS</strong> im Ex-Bereich betreiben zu können, bedarf<br />

es physikalischer Anpassungen. <strong>Das</strong> <strong>PROFIBUS</strong>-Protokoll h<strong>in</strong>gegen<br />

ist <strong>in</strong> allen Betriebsumgebungen identisch. Mit elektrischer<br />

RS 485- o<strong>der</strong> optischer Übertragungstechnik kann <strong>der</strong><br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP standardmäßig bis <strong>in</strong> Ex-Zone 2 geführt werden.<br />

Mit Hilfe e<strong>in</strong>es Trennübertragers (Koppler RS 485-iS) und <strong>der</strong><br />

Übertragungstechnik RS 485-iS lässt sich <strong>der</strong> <strong>PROFIBUS</strong> DP als<br />

eigensicherer Feldbus bis <strong>in</strong> Ex-Zone 1 weiterführen. Der eigensichere<br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP ist <strong>für</strong> <strong>die</strong> Zündschutzart EEx(ib) spezifiziert.<br />

Mit dem DP/PA L<strong>in</strong>k <strong>in</strong> Ex-Ausführung wird <strong>der</strong> <strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

vom <strong>PROFIBUS</strong> DP entkoppelt. Der eigensichere <strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

am Ausgang des DP/PA Kopplers steht somit <strong>für</strong> Sensoren und<br />

Aktoren im explosionsgefährdeten Bereich <strong>der</strong> Zonen 0 o<strong>der</strong> 1<br />

zur Verfügung. Er erfüllt <strong>die</strong> Anfor<strong>der</strong>ungen <strong>der</strong> Zündschutzarten<br />

EEx(ia) und EEx(ib).<br />

Technische Grundlagen<br />

FM/UL<br />

ATEX<br />

FM/UL<br />

ATEX<br />

2)<br />

1)<br />

S7-400 1)<br />

ET 200S SIMOCODE pro<br />

1)<br />

ET 200M 1)<br />

Feldbus-<br />

Trennübertrager<br />

1)<br />

DP/PA L<strong>in</strong>k<br />

© Siemens AG 2008<br />

Class I Zone 2 Class I Zone 1 Class I Zone 0<br />

Zone 2 Zone 1 Zone 0<br />

Class II Zone 2 Class II Zone 1 Class II Zone 0<br />

Zone 22 Zone 21 Zone 20<br />

Ex e, Ex d<br />

Aktoren/<br />

Sensoren<br />

Ex e, Ex d<br />

Ex i, Ex e, Ex d<br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP-iS<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

Prozessleitsystem<br />

Explosionsgefährdeter Bereich<br />

Aktoren/<br />

Sensoren<br />

Aktoren/<br />

Sensoren<br />

1) 3)<br />

ET 200iSP<br />

Ex i<br />

Aktoren/<br />

Sensoren<br />

Aktoren/<br />

Sensoren<br />

Vergleich zwischen Zonen und Classes/Divisions<br />

Normen NEC 505 NEC 500<br />

Atmosphäre<br />

Gase, Dämpfe Zone 0<br />

Zone 1<br />

Stäube Zone 20<br />

Zone 21<br />

Class I, Division 1<br />

Zone 2 Class I, Division 2<br />

Class II, Division 1<br />

Zone 22 Class II, Division 2


Sicherheitsgerichtete <strong>Kommunikation</strong><br />

FISCO-Modell<br />

Bei Neuauslegung o<strong>der</strong> Än<strong>der</strong>ung des <strong>PROFIBUS</strong> PA im<br />

Ex-Bereich s<strong>in</strong>d ke<strong>in</strong>e aufwändigen Ex-Kreis-Berechnungen<br />

notwendig, wenn <strong>die</strong> <strong>in</strong>volvierten Komponenten (Ex-Koppler,<br />

Leitung, Feldgeräte, Busabschluss) durch e<strong>in</strong>e autorisierte<br />

Zulassungsstelle, z. B. PTB o<strong>der</strong> UL, nach dem FISCO-Modell<br />

(Fieldbus Intr<strong>in</strong>sically Safe Concept) zertifiziert s<strong>in</strong>d.<br />

Dadurch ergeben sich erhebliche Kostene<strong>in</strong>sparungen <strong>in</strong> <strong>der</strong><br />

Planungs-/Betriebsphase. Auch beim H<strong>in</strong>zufügen bzw. Entfernen<br />

von Geräten s<strong>in</strong>d ke<strong>in</strong>erlei Berechnungen mehr erfor<strong>der</strong>lich.<br />

Nach dem FISCO-Modell ist e<strong>in</strong> Netzwerk eigensicher, wenn<br />

<strong>die</strong> genannten Komponenten festgeschriebene Grenzwerte<br />

<strong>für</strong> Spannung, Strom, Leistung, Induktivität und Kapazität<br />

e<strong>in</strong>halten. Durch Verwendung nach FISCO zugelassener<br />

Komponenten, z. B. Ex-DP/PA Koppler und PA-Feldgeräte von<br />

Siemens, lässt sich <strong>die</strong> Anzahl <strong>der</strong> an e<strong>in</strong>em Strang betreibbaren<br />

Geräte maximieren und <strong>die</strong> herstellerübergreifende<br />

Variabilität bei e<strong>in</strong>em Gerätetausch o<strong>der</strong> e<strong>in</strong>er Anlagenerweiterung<br />

erhöhen.<br />

Sicherheitsgerichtete <strong>Kommunikation</strong> mit PROFIsafe<br />

PROFIsafe ist e<strong>in</strong> Profil, das <strong>die</strong> sichere <strong>PROFIBUS</strong>-<strong>Kommunikation</strong><br />

realisiert zwischen<br />

• Im Feld angeordneten sicherheitsgerichteten Geräten und<br />

• In Automatisierungssystemen ablaufenden sicherheitsrelevanten<br />

Applikationen <strong>für</strong> höchste Anfor<strong>der</strong>ungen bis<br />

- KAT4 nach EN954<br />

- AK6 o<strong>der</strong> SIL3 nach IEC 61508.<br />

<strong>Das</strong> PROFIsafe-Profil wird als zusätzliche Software-Schicht <strong>in</strong><br />

den Geräten/Systemen implementiert, ohne <strong>die</strong> Standard-<br />

<strong>PROFIBUS</strong>-<strong>Kommunikation</strong>smechanismen zu verän<strong>der</strong>n.<br />

Dadurch können <strong>die</strong> an <strong>der</strong> <strong>Kommunikation</strong> <strong>der</strong> beiden<br />

PROFIsafe-Teilnehmer beteiligten Standardkomponenten<br />

ohne Modifikation e<strong>in</strong>gesetzt werden, z. B. <strong>Kommunikation</strong>sbaugruppen,<br />

Stecker, o<strong>der</strong> Leitungen.<br />

© Siemens AG 2008<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Standard- und sicherheitsgerichtete Daten werden mit PROFIsafe über <strong>die</strong>selbe<br />

Busleitung übertragen. E<strong>in</strong>e kollisionsfreie <strong>Kommunikation</strong> ist über<br />

e<strong>in</strong> Bussystem mit me<strong>die</strong>nunabhängigen Netzkomponenten möglich.<br />

Zudem lassen sich PROFIsafe-Geräte am <strong>PROFIBUS</strong> une<strong>in</strong>geschränkt<br />

zusammen mit Standardgeräten betreiben, wahlweise<br />

auch redundant. Die Nutzung von PROFIsafe ist auch im eigensicheren<br />

Betrieb möglich.<br />

PROFIsafe erkennt e<strong>in</strong>e Vielzahl möglicher Fehler bei <strong>der</strong><br />

seriellen Buskommunikation, z. B.<br />

• Verzögerung<br />

• Verlust<br />

• Wie<strong>der</strong>holung o<strong>der</strong> Verfälschung von Daten<br />

• Falsche Reihenfolge<br />

• Fehladressierung<br />

PROFIsafe begegnet <strong>die</strong>sen Fehlern durch:<br />

<br />

<br />

• Fortlaufende Nummerierung <strong>der</strong> Sicherheitstelegramme<br />

• Zeitrahmen <strong>für</strong> ankommende Telegramme und <strong>der</strong>en Quittierung<br />

• Kennung zwischen Sen<strong>der</strong> und Empfänger<br />

• Zusätzliche Datensicherung (Cyclic Redundancy Check)<br />

<strong>Das</strong> PROFIsafe-Protokoll V2 unterstützt <strong>die</strong> sichere <strong>Kommunikation</strong><br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> offenen Standardbusse – sei es <strong>der</strong> bewährte<br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP o<strong>der</strong> PROFINET IO.<br />

Technische Grundlagen 13


14<br />

Gerätemanagement mit GSD und EDD<br />

GSD<br />

<strong>PROFIBUS</strong><br />

Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g mit GSD und EDD<br />

Effizientes Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g mit GSD und EDD<br />

Die Intelligenz von Feldgeräten und dezentralen Peripheriekomponenten<br />

hat enorm zugenommen. Heute bieten <strong>die</strong>se<br />

Geräte Funktionen und Informationen <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em Umfang, wie<br />

er früher Controllern vorbehalten war.<br />

Die <strong>für</strong> Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g, Parametrierung, Inbetriebsetzung, Diagnose,<br />

Asset Management und Service e<strong>in</strong>gesetzten Werkzeuge<br />

(z. B. SIMATIC PDM) und <strong>die</strong> hierarchisch übergeordneten<br />

Controller benötigen daher <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Kommunikation</strong> mite<strong>in</strong>an<strong>der</strong><br />

e<strong>in</strong>e exakte und vollständige Beschreibung <strong>der</strong> gerätespezifischen<br />

Daten und Funktionen, z. B.<br />

• Art <strong>der</strong> Applikationsfunktion<br />

• Konfigurationsparameter<br />

• Maße<strong>in</strong>heiten<br />

• Grenz- und Defaultwerte<br />

• Wertebereiche<br />

Diese Beschreibung wird durch den Gerätehersteller <strong>in</strong> folgen<strong>der</strong><br />

Form bereitgestellt:<br />

• Gerätestammdatendatei (GSD) <strong>für</strong> den zyklischen Datenaustausch<br />

zwischen <strong>PROFIBUS</strong>-Master und <strong>PROFIBUS</strong>-<br />

Slaves<br />

• Electronic Device Description (EDD) mit genormten und<br />

herstellerspezifischen Eigenschaften <strong>für</strong> <strong>die</strong> azyklische<br />

Parametrierung, Diagnose und Beobachtung von Messwerten.<br />

Technische Grundlagen<br />

EDD<br />

und GSD<br />

z. B. <strong>in</strong>telligente<br />

Messumformer, Ventile<br />

z. B. dezentrale Peripheriegeräte<br />

© Siemens AG 2008<br />

Beispiel e<strong>in</strong>er Gerätestammdatendatei<br />

Gerätestammdatendatei GSD<br />

Die GSD ist e<strong>in</strong>e ASCII-Textdatei, <strong>in</strong> <strong>der</strong> <strong>die</strong> allgeme<strong>in</strong>en<br />

und gerätespezifischen <strong>Kommunikation</strong>smerkmale e<strong>in</strong>es<br />

<strong>PROFIBUS</strong>-Gerätes mit Hilfe obligatorischer und optionaler<br />

Schlüsselwörter beschrieben werden. Hersteller- und Profil-<br />

Identnummern erhöhen <strong>die</strong> Projektierungssicherheit und erleichtern<br />

<strong>die</strong> Austauschbarkeit <strong>der</strong> Geräte.<br />

Die GSD-Datei beschreibt alle wichtigen Parameter <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />

zyklische <strong>Kommunikation</strong>.<br />

Electronic Device Description EDD<br />

Für <strong>die</strong> auf azyklischer <strong>Kommunikation</strong> basierenden Aufgaben<br />

liefert <strong>die</strong> vom Gerätehersteller mit <strong>der</strong> leistungsfähigen<br />

Beschreibungssprache EDDL (Electronic Device Description<br />

Language) erstellte EDD <strong>die</strong> benötigten Geräte<strong>in</strong>formationen.<br />

Die EDD ist <strong>für</strong> e<strong>in</strong>fache wie <strong>für</strong> komplexe Geräte e<strong>in</strong>setzbar.<br />

Zu <strong>die</strong>sen Aufgaben gehören<br />

• Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g<br />

• Inbetriebsetzung<br />

• Diagnose<br />

• Messwert-Beobachtung<br />

• Asset Management<br />

• Dokumentation<br />

Zusammen mit dem leistungsfähigen Process Device Manager<br />

SIMATIC PDM vere<strong>in</strong>heitlicht sie Benutzeroberfläche und Be<strong>die</strong>nerführung.<br />

Ihre Erstellung ist sehr komfortabel und erfor<strong>der</strong>t<br />

ke<strong>in</strong>e Spezialkenntnisse. Bei <strong>der</strong> EDD-Erstellung lassen<br />

sich auch bestehende EDDs, Profilbeschreibungen und Textbibliotheken<br />

e<strong>in</strong>b<strong>in</strong>den.


Interoperabilität und Austauschbarkeit<br />

Interoperabilität<br />

Die Interoperabilität des <strong>PROFIBUS</strong> gestattet es dem Anwen<strong>der</strong>,<br />

an e<strong>in</strong>em Controller Feldgeräte verschiedener Hersteller<br />

koexistent mite<strong>in</strong>an<strong>der</strong> zu betreiben. Basis da<strong>für</strong> s<strong>in</strong>d <strong>die</strong> Gerätebeschreibungen<br />

GSD und EDD. Aus <strong>der</strong> GSD-Datei werden<br />

bei <strong>der</strong> Busprojektierung mit dem Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g System <strong>die</strong><br />

<strong>Kommunikation</strong>sparameter <strong>für</strong> den <strong>PROFIBUS</strong>-Master erzeugt.<br />

Diese bestimmen <strong>die</strong> Eigenschaften und den Funktionsumfang<br />

<strong>der</strong> zyklischen Master-Slave-<strong>Kommunikation</strong>.<br />

Anhand <strong>der</strong> vom Gerätehersteller gelieferten EDD lassen<br />

sich mit Hilfe e<strong>in</strong>es geeigneten Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>gwerkzeugs wie<br />

SIMATIC PDM <strong>die</strong> spezifischen Geräteparameter <strong>der</strong> azyklischen<br />

<strong>Kommunikation</strong> def<strong>in</strong>ieren, z. B. <strong>für</strong> Parametrierung,<br />

Diagnose o<strong>der</strong> Messwertbeobachtung.<br />

Austauschbarkeit<br />

Der <strong>PROFIBUS</strong>-Master erkennt Hersteller und PA-Profil <strong>der</strong> am<br />

<strong>PROFIBUS</strong> angeschlossenen Geräte an <strong>der</strong>en GSD-Identnummer.<br />

Durch e<strong>in</strong> vom Hersteller unabhängiges "PA-Profil" können<br />

<strong>PROFIBUS</strong>-Geräte e<strong>in</strong>er Profil-Familie e<strong>in</strong>fach gegen vergleichbare<br />

Geräte e<strong>in</strong>es an<strong>der</strong>en Herstellers ausgetauscht<br />

werden.<br />

Solche universellen PA-Profile s<strong>in</strong>d z. B. verfügbar <strong>für</strong><br />

• Geräte zum Zählen<br />

• Geräte zur Messung von Druck, Durchfluss o<strong>der</strong> Füllstand<br />

• Stellungsregler<br />

• Analysengeräte<br />

• Digital-E<strong>in</strong>-/Ausgabegeräte<br />

• Multi-variable Geräte<br />

© Siemens AG 2008<br />

<strong>Kommunikation</strong>sparameter<br />

aus GSD<br />

Hersteller A<br />

GSD<br />

<strong>PROFIBUS</strong> Master<br />

Hersteller B<br />

EDD<br />

Interoperabilität von Geräten unterschiedlicher Hersteller<br />

Druckmessumformer,<br />

Hersteller B<br />

Austausch<br />

Druckmessumformer,<br />

Hersteller A<br />

Herstellerübergreifen<strong>der</strong> Geräteaustausch<br />

GSD<br />

vom Hersteller<br />

gelieferte Gerätebeschreibungsdaten<br />

Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g System<br />

mit SIMATIC PDM<br />

Geräteparameter<br />

aus EDD<br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP/PA<br />

Hersteller C<br />

Geräteneutrale GSD<br />

mit PA-Profil,<br />

z. B. Druck<br />

<strong>PROFIBUS</strong> Master<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

Technische Grundlagen 15


16<br />

Busarchitektur<br />

Architektur <strong>PROFIBUS</strong> DP<br />

Segment 1<br />

Segment 2<br />

Segment 3<br />

Segment 4<br />

9<br />

13<br />

20<br />

2<br />

Segmentlänge<br />

1 200 m bei max. 93,75 kbit/s<br />

1 000 m bei 187,5 kbit/s<br />

400 m bei 500 kbit/s<br />

200 m bei 1,5 Mbit/s<br />

100 m bei 12 Mbit/s<br />

Elektrisches RS 485-Netz <strong>in</strong> L<strong>in</strong>ien-/Baumstruktur<br />

Elektrisches RS 485-Netz<br />

Die e<strong>in</strong>fache und kostengünstige 2-Leiter-Übertragungstechnik<br />

RS 485 ist <strong>für</strong> Netze <strong>in</strong> L<strong>in</strong>ien-/Baumstruktur mit hoher<br />

Übertragungsrate hervorragend geeignet. Die Netzausdehnung<br />

ist <strong>in</strong>sgesamt ger<strong>in</strong>ger als bei e<strong>in</strong>em optischen Netz,<br />

kann aber durch Segmentierung und Signalauffrischung mit<br />

bis zu 9 Repeatern abhängig von <strong>der</strong> Übertragungsrate auch<br />

Entfernungen von 1 km (bei 12 Mbit/s) bis 10 km (bei<br />

187,5 kbit/s) erreichen.<br />

Anstelle <strong>der</strong> Standard-Repeater s<strong>in</strong>d auch Diagnose-Repeater<br />

e<strong>in</strong>setzbar, <strong>die</strong> neben <strong>der</strong> Signalregenerierung auch <strong>die</strong><br />

Onl<strong>in</strong>e-Überwachung des angeschlossenen Bussegments<br />

übernehmen.<br />

E<strong>in</strong> Segment kann bis zu 32 Teilnehmer (Master/Slaves),<br />

das gesamte Netz bis zu 126 Teilnehmer haben. Anfang und<br />

Ende e<strong>in</strong>es jeden Segments s<strong>in</strong>d mit e<strong>in</strong>em aktiven Leitungsabschluss<br />

zu versehen, <strong>der</strong> entwe<strong>der</strong> bereits im Gerät <strong>in</strong>tegriert<br />

ist (z. B. Repeater) o<strong>der</strong> als aktives RS 485-Abschlusselement<br />

zur Verfügung steht.<br />

Im Konfigurationsbeispiel (Bild oben) s<strong>in</strong>d den e<strong>in</strong>zelnen Busteilnehmern<br />

mögliche Teilnehmeradressen zugeordnet.<br />

E<strong>in</strong>fache Repeater s<strong>in</strong>d zwar elektrische Teilnehmer am<br />

<strong>PROFIBUS</strong>, da sie jedoch nicht kommunizieren, erhalten sie<br />

ke<strong>in</strong>e Teilnehmeradresse.<br />

Busarchitektur<br />

3<br />

4 5<br />

200 m bei 1,5 Mbit/s<br />

8 7 6<br />

12 11 10<br />

19 18 17 16 15 14<br />

Anzahl Teilnehmer<br />

max. 126 Teilnehmer<br />

max. 9 Repeater<br />

max. 32 Teilnehmer pro<br />

Segment<br />

© Siemens AG 2008<br />

Termi-<br />

nierung<br />

Repeater<br />

2<br />

Adresse<br />

DP Master<br />

3 ... 20<br />

Adresse<br />

DP Slaves<br />

optisch<br />

OLM<br />

elektrisch<br />

Länge zwischen 2 OLMs<br />

Kunststoff: 80 m<br />

PCF: 400 m<br />

Glas: 2 - 3 km (15 km - s<strong>in</strong>gle mode)<br />

max. 12 Mbit/s<br />

Konfigurationsbeispiel e<strong>in</strong>es optischen R<strong>in</strong>ges, komb<strong>in</strong>iert mit<br />

elektrischem Netz<br />

Optischer R<strong>in</strong>g<br />

2<br />

3<br />

5<br />

max. 15 km<br />

Optische Busleitungen s<strong>in</strong>d zwar teurer als elektrische RS 485-<br />

Netze, aber unempf<strong>in</strong>dlich gegen elektromagnetische Störungen<br />

und können mit Glas-Lichtwellenleiter bei e<strong>in</strong>er Übertragungsrate<br />

von 12 Mbit/s Entfernungen > 15 km überbrücken.<br />

Neben re<strong>in</strong> optischen Netzen haben sich <strong>in</strong> <strong>der</strong> Praxis vor<br />

allem Komb<strong>in</strong>ationen elektrischer und optischer Netze<br />

etabliert, welche <strong>die</strong> Vorteile bei<strong>der</strong> Übertragungstechniken<br />

mite<strong>in</strong>an<strong>der</strong> verb<strong>in</strong>den.<br />

Durch e<strong>in</strong>e fehlertolerante R<strong>in</strong>gstruktur des optischen Netzes<br />

werden <strong>Kommunikation</strong>sausfälle vermieden, falls <strong>die</strong> Leitung<br />

an e<strong>in</strong>er Stelle beschädigt o<strong>der</strong> aufgetrennt wird. Die E<strong>in</strong>b<strong>in</strong>dung<br />

<strong>der</strong> elektrischen Bussegmente <strong>in</strong> den optischen R<strong>in</strong>g erfolgt<br />

über Optical L<strong>in</strong>k Module (OLM). In e<strong>in</strong>en optischen R<strong>in</strong>g<br />

lassen sich bis zu 122 OLMs <strong>in</strong>tegrieren, wobei <strong>die</strong> max. Entfernung<br />

zwischen zwei OLMs auf 15 km begrenzt ist. An<br />

e<strong>in</strong>em OLM können bis zu 32 elektrische Busteilnehmer betrieben<br />

werden.<br />

Im Konfigurationsbeispiel s<strong>in</strong>d den e<strong>in</strong>zelnen Busteilnehmern<br />

mögliche Teilnehmeradressen zugeordnet. OLMs gelten zwar<br />

<strong>in</strong>nerhalb des jeweiligen Segments als elektrischer Teilnehmer,<br />

haben jedoch ke<strong>in</strong>e Teilnehmeradresse am <strong>PROFIBUS</strong>.<br />

6<br />

Kabelstrang I<br />

Kabelstrang II<br />

Anzahl Teilnehmer<br />

max. 32 elektrische Teilnehmer<br />

je OLM<br />

max. 122 OLMs je OLM-R<strong>in</strong>g<br />

(abhängig von den <strong>PROFIBUS</strong> DP<br />

Busparametern)<br />

7


Architektur <strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

Buskonfiguration mit DP/PA Koppler o<strong>der</strong> DP/PA L<strong>in</strong>k<br />

Für e<strong>in</strong>en reibungslosen Netzübergang zwischen<br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP und <strong>PROFIBUS</strong> PA bietet das SIMATIC-Produktspektrum<br />

<strong>die</strong> beiden folgenden Komponenten:<br />

• DP/PA Koppler<br />

bei kle<strong>in</strong>en Mengengerüsten (Datenaufkommen) und ger<strong>in</strong>gen<br />

zeitlichen Anfor<strong>der</strong>ungen<br />

• DP/PA L<strong>in</strong>k<br />

bei großer Teilnehmerzahl und hohen Anfor<strong>der</strong>ungen an<br />

<strong>die</strong> Zykluszeit<br />

Beide werden mit DC 24 V betrieben und können <strong>in</strong> Betriebsumgebungen<br />

bis Ex-Zone 2 <strong>in</strong>stalliert werden. Sie s<strong>in</strong>d auf<br />

e<strong>in</strong>er S7-300-Profilschiene montierbar<br />

DP/PA Koppler<br />

Der DP/PA Koppler ist zugleich <strong>in</strong>tegraler Bestandteil des<br />

DP/PA L<strong>in</strong>k. Er ist <strong>in</strong> zwei Varianten erhältlich:<br />

• DP/PA Koppler Ex [i] (max. 110 mA Ausgangsstrom)<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Realisierung von <strong>PROFIBUS</strong> PA-Netzen <strong>in</strong> L<strong>in</strong>ien- und<br />

Baumstruktur <strong>in</strong> Umgebungen bis Ex-Zone 1, nicht <strong>für</strong><br />

Redundanzarchitekturen<br />

• DP/PA Koppler FDC 157-0 (max. 1 000 mA Ausgangsstrom)<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Realisierung von <strong>PROFIBUS</strong> PA-Netzen <strong>in</strong> L<strong>in</strong>ien-,<br />

Baum und R<strong>in</strong>gstruktur <strong>in</strong> Umgebungen bis Ex-Zone 2;<br />

e<strong>in</strong>setzbar <strong>für</strong> <strong>die</strong> Redundanzarchitekturen "R<strong>in</strong>g" und<br />

"Kopplerredundanz"<br />

High Speed-Lösung mit DP/PA L<strong>in</strong>k<br />

2<br />

<strong>PROFIBUS</strong> Master<br />

S7-400<br />

2<br />

bis 12 Mbit/s 4 5<br />

45,45 kbit/s<br />

3<br />

2<br />

31,25 kbit/s<br />

DP/PA L<strong>in</strong>k<br />

DP/PA L<strong>in</strong>k<br />

• Interfacemodul IM 153-2 (e<strong>in</strong>fach/redundant)<br />

• DP/PA Koppler (max. 5 je IM 153-2)<br />

• Slave am <strong>PROFIBUS</strong> DP-Master am <strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

• Max. 64 PA-Geräte (244 Byte E/A-Daten)<br />

Konfigurationsbeispiele mit DP/PA L<strong>in</strong>k und DP/PA Koppler<br />

1 3 4<br />

© Siemens AG 2008<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

Beim Betrieb als eigenständiger Netzübergang begrenzt <strong>der</strong><br />

DP/PA Koppler <strong>die</strong> Datenrate am <strong>PROFIBUS</strong> DP auf 45,45 kbit/s.<br />

Er ist zwar e<strong>in</strong> elektrischer Teilnehmer, aber <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Kommunikation</strong><br />

zwischen dem Master und den <strong>PROFIBUS</strong> PA-Teilnehmern<br />

transparent. Der <strong>PROFIBUS</strong>-Master adressiert <strong>die</strong><br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA-Teilnehmer direkt.<br />

Als <strong>PROFIBUS</strong>-Diagnose-Slave projektierte DP/PA Koppler<br />

FDC 157-0 liefern via <strong>PROFIBUS</strong> umfangreiche Diagnose- und<br />

Zustands<strong>in</strong>formationen <strong>für</strong> <strong>die</strong> schnelle Fehlerlokalisierung<br />

und -behebung. Für <strong>die</strong>se Betriebsart benötigen sie jeweils<br />

e<strong>in</strong>e eigene <strong>PROFIBUS</strong>-Adresse.<br />

DP/PA L<strong>in</strong>k<br />

<strong>Das</strong> DP/PA L<strong>in</strong>k ist e<strong>in</strong>e modulare Komb<strong>in</strong>ation im S7-300-<br />

Design, bestehend aus:<br />

• <strong>PROFIBUS</strong> DP-Anschaltung IM 153-2 High Feature<br />

(wahlweise redundant)<br />

• Bis zu 5 DP/PA Koppler (Ex[i] o<strong>der</strong> FDC 157-0)<br />

Der E<strong>in</strong>satz aktiver Busmodule als Rückwandbus ermöglicht<br />

das "Ziehen und Stecken" e<strong>in</strong>zelner Module im laufenden<br />

Betrieb und <strong>die</strong> redundante Auslegung <strong>der</strong> <strong>PROFIBUS</strong> DP-<br />

Anschaltung.<br />

Für <strong>die</strong> Versorgung mit DC 24 V können Laststromversorgungen<br />

PS 307 o<strong>der</strong> PS 305 e<strong>in</strong>gesetzt werden – je nach Konfiguration<br />

e<strong>in</strong>e e<strong>in</strong>zelne o<strong>der</strong> zwei redundante.<br />

<strong>Das</strong> DP/PA L<strong>in</strong>k verb<strong>in</strong>det <strong>PROFIBUS</strong> DP und <strong>PROFIBUS</strong> PA mite<strong>in</strong>an<strong>der</strong><br />

und entkoppelt dabei <strong>die</strong> Übertragungsraten. Dadurch<br />

ist am <strong>PROFIBUS</strong> DP e<strong>in</strong>e Übertragungsrate von bis zu<br />

12 Mbit/s erreichbar.<br />

Low-Cost-Lösung mit Direktadressierung<br />

DP/PA Koppler<br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

3 4 5<br />

6 7 8<br />

DP/PA Koppler<br />

• Für <strong>die</strong> <strong>Kommunikation</strong> transparent<br />

• Ex-Version 13,5 V / 110 mA<br />

• Nicht-Ex-Version 31 V / 1000 mA<br />

Busarchitektur 17


18<br />

Architektur <strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

Baum-Topologie<br />

L<strong>in</strong>ien-<br />

Topologie<br />

DP/PA<br />

Koppler<br />

Nicht-Ex<br />

Gesamtlänge je Segment:<br />

1 900 m<br />

Länge Stichleitung:<br />

Anzahl Busteilnehmer<br />

Länge<br />

1-12 120 m<br />

13-14 90 m<br />

15-18 60 m<br />

19-24 30 m<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA Topologien: L<strong>in</strong>ie und Baum<br />

<strong>Das</strong> DP/PA L<strong>in</strong>k fungiert als Slave am <strong>PROFIBUS</strong> DP und als Master<br />

am <strong>PROFIBUS</strong> PA. Aus Sicht des überlagerten Controllers ist<br />

das DP/PA L<strong>in</strong>k e<strong>in</strong> modularer Slave, dessen Module <strong>die</strong> am<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA angeschlossenen Geräte bilden. Die Adressierung<br />

<strong>die</strong>ser Geräte erfolgt <strong>in</strong>direkt über das DP/PA L<strong>in</strong>k, das<br />

selbst nur e<strong>in</strong>e Teilnehmeradresse benötigt.<br />

In Bezug auf Geschw<strong>in</strong>digkeit und Anzahl <strong>der</strong> PA-Geräte pro<br />

<strong>PROFIBUS</strong>-Master (Controller) bietet <strong>die</strong>se Lösung erhebliche<br />

Vorteile gegenüber <strong>der</strong> Lösung mit nur e<strong>in</strong>em DP/PA Koppler.<br />

Der überlagerte <strong>PROFIBUS</strong>-Master kann alle am DP/PA L<strong>in</strong>k angeschlossenen<br />

Geräte auf e<strong>in</strong>mal abfragen. Die Geschw<strong>in</strong>digkeit<br />

am <strong>PROFIBUS</strong> DP wird nicht durch den unterlagerten<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA bee<strong>in</strong>flusst, so dass an e<strong>in</strong> und demselben<br />

Strang neben den PA-Geräten auch DP-Geräte ohne Performance-Verlust<br />

betreibbar s<strong>in</strong>d.<br />

Die Datensammlung ermöglicht bei 123 DP/PA L<strong>in</strong>ks pro<br />

<strong>PROFIBUS</strong>-Master und 64 PA-Geräten pro L<strong>in</strong>k den Betrieb von<br />

bis zu 7 872 PA-Geräten an nur e<strong>in</strong>em <strong>PROFIBUS</strong> DP Master.<br />

An e<strong>in</strong>em DP/PA L<strong>in</strong>k kann neben <strong>PROFIBUS</strong> PA-Strängen mit<br />

E<strong>in</strong>zelkoppler jeweils e<strong>in</strong> <strong>PROFIBUS</strong> PA-R<strong>in</strong>g o<strong>der</strong> e<strong>in</strong><br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA-Strang mit Kopplerredundanz betrieben werden.<br />

Busarchitektur<br />

Verteilerblock<br />

Hauptleitung<br />

Ex<br />

Gesamtlänge je Segment:<br />

1 000 m<br />

Länge Stichleitung:<br />

1-24 30 m (FISCO)<br />

© Siemens AG 2008<br />

Stichleitung<br />

Term<strong>in</strong>ator<br />

Feldbarriere<br />

Beispiel <strong>für</strong> <strong>PROFIBUS</strong>-Architektur mit Feldbarrieren<br />

Topologien<br />

Automatisierungssystem<br />

DP/PA L<strong>in</strong>k<br />

Der <strong>PROFIBUS</strong> PA lässt sich <strong>in</strong> Baum-, L<strong>in</strong>ien- o<strong>der</strong> R<strong>in</strong>g-Topologien<br />

aufbauen.<br />

Architektur mit Feldbarrieren<br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP<br />

Hauptleitung (Trunk) EEx e<br />

Stichleitung<br />

4 x 40 mA EEx i<br />

Zone 1<br />

Zone 2<br />

Durch galvanische Trennung von eigensicherem und nichteigensicherem<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA ermöglichen Feldbarrieren verschiedener<br />

Hersteller den Betrieb eigensicherer Geräte am<br />

nicht-eigensicheren DP/PA Koppler im DP/PA L<strong>in</strong>k. Damit ist<br />

e<strong>in</strong> hoher Versorgungsstrom im Feldbussegment realisierbar.<br />

Daraus resultieren Vorteile wie<br />

• Mehr Feldbusteilnehmer je Feldbussegment konfigurierbar<br />

• Kostengünstigere Stromversorgungen/Netzübergänge e<strong>in</strong>setzbar<br />

• Längere Busstrecken möglich<br />

Die im Bild beispielhaft dargestellte Feldbarriere lässt sich <strong>in</strong><br />

den Ex-Zonen 1, 2, 21 o<strong>der</strong> 22 montieren. Sie bietet 4 eigensichere<br />

(EEx i), kurzschlussfeste Abzweige mit jeweils 40 mA,<br />

<strong>die</strong> <strong>für</strong> den Anschluss von Stichleitungen mit e<strong>in</strong>er Länge von<br />

max. 120 m geeignet s<strong>in</strong>d. Die Begrenzung des Kurzschlussstroms<br />

am Ausgang verh<strong>in</strong><strong>der</strong>t den Ausfall weiterer Ausgänge.


Architektur <strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

<strong>für</strong> hohe Verfügbarkeit und Sicherheit<br />

Komponenten <strong>für</strong> <strong>PROFIBUS</strong> PA-R<strong>in</strong>garchitektur<br />

L<strong>in</strong>ienarchitektur mit E<strong>in</strong>zelkoppler<br />

Je<strong>der</strong> <strong>PROFIBUS</strong> PA-Strang (L<strong>in</strong>ie) wird mit jeweils e<strong>in</strong>em<br />

DP/PA Koppler Ex [i] (PA-Strang bis Ex-Zone 1) o<strong>der</strong> FDC 157-0<br />

(PA-Strang bis Ex-Zone 2) e<strong>in</strong>es DP/PA-Netzübergangs verbunden.<br />

Dieser Netzübergang ist an e<strong>in</strong>em e<strong>in</strong>fachen o<strong>der</strong> redundanten<br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP betreibbar.<br />

L<strong>in</strong>ienarchitektur mit Kopplerredundanz<br />

Der aktive Feldverteiler AFS (Active Field Splitter) verb<strong>in</strong>det<br />

e<strong>in</strong>en <strong>PROFIBUS</strong> PA-Strang (L<strong>in</strong>ie) mit zwei DP/PA Kopplern<br />

FDC 157-0 e<strong>in</strong>es DP/PA-Netzübergangs, betreibbar an e<strong>in</strong>em<br />

e<strong>in</strong>fachen o<strong>der</strong> redundanten <strong>PROFIBUS</strong> DP. Der AFS schaltet<br />

den <strong>PROFIBUS</strong> PA-Strang jeweils auf den aktiven <strong>der</strong> beiden redundanten<br />

Koppler um.<br />

R<strong>in</strong>garchitektur<br />

Aktive Feldverteiler AFD (Active Field Distributors) <strong>in</strong>tegrieren<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA-Feldgeräte über 4 kurzschlussfeste Stichleitungsanschlüsse<br />

<strong>in</strong> e<strong>in</strong>en <strong>PROFIBUS</strong> PA-R<strong>in</strong>g mit automatischer<br />

Busterm<strong>in</strong>ierung. Der <strong>PROFIBUS</strong> PA-R<strong>in</strong>g wird an zwei<br />

DP/PA Koppler FDC 157-0 e<strong>in</strong>es DP/PA-Netzübergangs angeschlossen,<br />

<strong>der</strong> an e<strong>in</strong>em e<strong>in</strong>fachen o<strong>der</strong> redundanten<br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP betreibbar ist.<br />

Pro R<strong>in</strong>g s<strong>in</strong>d bis zu 8 AFDs und bis zu 31 <strong>PROFIBUS</strong> PA-Geräte<br />

projektierbar.<br />

E<strong>in</strong> AFD kann im laufenden Betrieb ausgetauscht werden. Die<br />

Funktion <strong>der</strong> <strong>PROFIBUS</strong> PA-Geräte an den an<strong>der</strong>en AFDs wird<br />

dadurch nicht bee<strong>in</strong>flusst.<br />

© Siemens AG 2008<br />

Direkte Feldbus-Anb<strong>in</strong>dung<br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP<br />

Automatisierungssystem<br />

(Controller)<br />

Active Field<br />

Splitter<br />

DP/PA L<strong>in</strong>k<br />

Active Field Distributors<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA-Architekturen <strong>für</strong> hohe Verfügbarkeit<br />

Beson<strong>der</strong>e Vorteile <strong>der</strong> R<strong>in</strong>garchitektur im Vergleich:<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

DP/PA L<strong>in</strong>k<br />

mit redundanten DP/PA Kopplern<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

DP/PA L<strong>in</strong>k<br />

mit redundanten DP/PA Kopplern<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

• Höchste Verfügbarkeit<br />

• Für das überlagerte System transparentes Redundanzmanagement<br />

<strong>der</strong> <strong>in</strong>telligenten DP/PA Koppler<br />

• Aktive Busabschlüsse zur automatischen Busterm<strong>in</strong>ierung<br />

<strong>in</strong> den DP/PA Kopplern und den AFDs ermöglichen:<br />

- Automatische, stoßfreie Isolierung defekter Teilsegmente<br />

bei Kurzschluss o<strong>der</strong> Drahtbruch<br />

- Än<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> R<strong>in</strong>gkonfiguration und <strong>der</strong> Instrumentierung<br />

im laufenden Betrieb; H<strong>in</strong>zufügen o<strong>der</strong> Entfernen<br />

von R<strong>in</strong>gsegmenten<br />

• Sicherheitsgerichtete und fehlertolerante Applikationen<br />

mit ger<strong>in</strong>gem Geräte- und Verkabelungsaufwand<br />

Busarchitektur 19


20<br />

Architektur <strong>PROFIBUS</strong> PA – Berechnungsbeispiele<br />

Technische Daten<br />

DP/PA Koppler<br />

Spannung am Kopplerausgang<br />

■ Ausführung <strong>für</strong> Ex-Bereich<br />

■ Ausführung <strong>für</strong> Nicht-Ex-Bereich<br />

Max. Strom am Kopplerausgang<br />

■ Ausführung <strong>für</strong> Ex-Bereich<br />

■ Ausführung <strong>für</strong> Nicht-Ex-Bereich<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA-Gerät<br />

Maximale Ausdehnungen je Bussegment<br />

Busarchitektur<br />

13,5 V<br />

31 V<br />

m<strong>in</strong>. Versorgungsspannung 9 V<br />

110 mA<br />

1 000 mA<br />

typischer Stromverbrauch ca. 12 mA<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA-Kabel<br />

Leitungswi<strong>der</strong>stand ca. 44 Ω/km<br />

Anzahl Geräte<br />

Max. Anzahl PA-Geräte pro Segment =<br />

■ DP/PA Koppler <strong>für</strong> Ex-Bereich (110 mA / 12 mA):<br />

■ DP/PA Koppler <strong>für</strong> Nicht-Ex-Bereich (1 000 mA / 12 mA):<br />

Die Anzahl <strong>der</strong> an e<strong>in</strong>em <strong>PROFIBUS</strong> PA-Segment betreibbaren<br />

Geräte wird durch <strong>der</strong>en Verbrauch und den Leitungswi<strong>der</strong>stand<br />

bee<strong>in</strong>flusst.<br />

Abhängig von Strom bzw. Spannung am Ausgang des<br />

DP/PA Kopplers lassen sich mit Hilfe des Ohmschen Gesetzes<br />

auf e<strong>in</strong>fache Weise <strong>die</strong> maximale Anzahl <strong>der</strong> Geräte sowie <strong>die</strong><br />

maximale Netzausdehnung ermitteln.<br />

9 Geräte<br />

Strom am Kopplerausgang [mA]<br />

typischer Stromverbrauch pro PA-Gerät [mA]<br />

83 Geräte, durch <strong>PROFIBUS</strong>-Norm begrenzt auf: 31 Geräte<br />

Leitungslänge bezogen auf <strong>die</strong> max. Anzahl PA-Geräte pro Segment<br />

Spannung am Kopplerausgang [V] - m<strong>in</strong>. Versorgungsspannung PA-Gerät [V]<br />

Leitungslänge pro Segment [km] =<br />

Σ Stromverbrauch PA-Geräte [A] · Leitungswi<strong>der</strong>stand [Ω/km]<br />

Beispiele: ■ DP/PA Koppler <strong>für</strong> Ex-Bereich<br />

(13,5 V - 9 V) / (0,11 A · 44 Ω/km) ca. 0,92 km<br />

■ DP/PA Koppler <strong>für</strong> Nicht-Ex-Bereich<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA (Ex)<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

max. 1 900 m<br />

max. 9 Geräte<br />

max. 31 Geräte<br />

max. 1 000 m<br />

© Siemens AG 2008<br />

(31 V - 9 V) / (500 mA · 44 Ω/km)<br />

(31 V - 9 V) / (1 000 mA · 44 Ω/km)<br />

Ger<strong>in</strong>gere Belastungen ermöglichen entsprechend größere<br />

Leitungslängen.<br />

Abhängig von <strong>der</strong> Anzahl <strong>der</strong> PA-Geräte und <strong>der</strong>en tatsächlichem<br />

Stromverbrauch lässt <strong>die</strong> <strong>PROFIBUS</strong>-Norm folgende<br />

Maximallängen zu:<br />

• DP/PA Koppler <strong>für</strong> Ex-Bereich: 1,0 km<br />

• DP/PA Koppler <strong>für</strong> Nicht-Ex-Bereich: 1,9 km<br />

ca. 1,00 km<br />

ca. 0,50 km


Technische Daten<br />

1) gemäß <strong>PROFIBUS</strong>-Installationsrichtl<strong>in</strong>ie 2.262<br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP <strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

Datenübertragung RS 485 RS 485-iS Fiber-optic MBP<br />

Übertragungsrate 9,6 kbit/s... 12 Mbit/s 9,6 kbit/s... 1.5 Mbit/s 9,6 kbit/s... 12 Mbit/s 31,25 kbit/s<br />

Kabel 2 Draht geschirmt 2 Draht geschirmt Kunststoff sowie<br />

Multi- und S<strong>in</strong>glemode<br />

Glasfaser<br />

2 Draht geschirmt<br />

Zündschutzart EEx(ib) EEx(ia/ib)<br />

Topologie L<strong>in</strong>ie, Baum L<strong>in</strong>ie R<strong>in</strong>g, Stern, L<strong>in</strong>ie L<strong>in</strong>ie, Baum, R<strong>in</strong>g<br />

Teilnehmer pro Segment 32 32 1)<br />

Teilnehmer pro Netz<br />

(mit Repeater)<br />

Kabellänge pro Segment<br />

abhängig von Übertragungsrate<br />

Repeater zur Signalauffrischung<br />

bei RS 485-Netzen<br />

– 32<br />

126 126 126 –<br />

1 200 m bei max.<br />

93,75 kbit/s<br />

1 000 m bei 187,5 kbit/s<br />

400 m bei 500 kbit/s<br />

200 m bei 1,5 Mbit/s<br />

100 m bei 12 Mbit/s<br />

© Siemens AG 2008<br />

max. 9 max. 9 1)<br />

1 000 m bei 187,5 kbit/s<br />

1)<br />

400 m bei 500 kbit/s 1)<br />

200 m bei 1,5 Mbit/s 1)<br />

Max. 80 m (Kunststoff)<br />

2-3 km (Multimode Glasfaser)<br />

>15 km bei 12 Mbit/s<br />

(S<strong>in</strong>gle-mode Glasfaser)<br />

1 900 m: Standard<br />

1 900 m: EEx(ib)<br />

1 000 m: EEx(ia)<br />

nicht relevant nicht relevant<br />

Busarchitektur 21


22<br />

Projektierung und Diagnose<br />

Projektierung<br />

Projektierungs- und Diagnosemöglichkeiten<br />

Projektierung mit HWKonfig und SIMATIC PDM<br />

Bei Verwendung <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em SIMATIC PCS 7-Projekt werden Feldgeräte<br />

und dezentrale Peripheriekomponenten mit dem Projektierungswerkzeug<br />

HW Konfig <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Kommunikation</strong> mit<br />

dem <strong>PROFIBUS</strong>-Master (Controller) parametriert. S<strong>in</strong>d sie<br />

nicht bereits im mitgelieferten Hardware-Katalog <strong>in</strong>tegriert,<br />

können sie nachträglich durch den Import ihrer GSD-Datei zur<br />

Projektierungsumgebung h<strong>in</strong>zugefügt werden. Die GSD-Datei<br />

wird vom Hersteller bereitgestellt, z. B. über <strong>PROFIBUS</strong> International<br />

im Internet (www.profibus.com).<br />

Zur Realisierung <strong>der</strong> Automatisierungslogik wird e<strong>in</strong> vorgefertigter<br />

Funktionsbauste<strong>in</strong>, <strong>der</strong> <strong>die</strong> Gerätefunktion repräsentiert,<br />

im grafischen Projektierungswerkzeug Cont<strong>in</strong>uous Function<br />

Chart (CFC) mit an<strong>der</strong>en Bauste<strong>in</strong>en verschaltet. Zu <strong>die</strong>sem<br />

Bauste<strong>in</strong> gehört <strong>in</strong> <strong>der</strong> Regel auch e<strong>in</strong> Faceplate <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />

Be<strong>die</strong>nung des Feldgeräts über das Operator System.<br />

Projektierung und Diagnose<br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP<br />

© Siemens AG 2008<br />

OS ES<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

Für <strong>die</strong> erweiterte Projektierung und Onl<strong>in</strong>e-Diagnose wird<br />

<strong>der</strong> Process Device Manager SIMATIC PDM e<strong>in</strong>gesetzt. Mit<br />

mehr als 1 200 Geräten von Siemens und über 100 Herstellern<br />

weltweit ist SIMATIC PDM das Projektierungswerkzeug<br />

mit dem größten Gerätespektrum. Bisher nicht unterstützte<br />

Geräte lassen sich durch den Import ihrer Gerätebeschreibungen<br />

(EDD) auf e<strong>in</strong>fache Weise <strong>in</strong>tegrieren.<br />

Verschiedene Diagnosemöglichkeiten<br />

OS: Operator System<br />

ES: Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g System<br />

<strong>PROFIBUS</strong> bietet vielfältige Diagnosemöglichkeiten, <strong>die</strong> folgenden<br />

Kategorien zuordenbar s<strong>in</strong>d:<br />

• <strong>Kommunikation</strong>s- und Leitungsdiagnose des <strong>PROFIBUS</strong>-<br />

Netzwerks, <strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e zum Erkennen von Verdrahtungsfehlern<br />

• Diagnose<strong>in</strong>formationen des <strong>in</strong>telligenten Feldgerätes <strong>für</strong><br />

Wartung o<strong>der</strong> Fehlerbeseitigung


Diagnose<br />

<strong>Kommunikation</strong>s- und Leitungsdiagnose<br />

Für <strong>die</strong> <strong>Kommunikation</strong>s- und Leitungsdiagnose s<strong>in</strong>d zahlreiche<br />

Softwarewerkzeuge verschiedener Hersteller verfügbar.<br />

Diese lassen sich über e<strong>in</strong>e PC/Notebook-Schnittstelle direkt<br />

mit dem <strong>PROFIBUS</strong>-Netzwerk verb<strong>in</strong>den (z. B. Amprolyzer)<br />

und bieten dem Inbetriebsetzer o<strong>der</strong> Servicetechniker umfangreiche<br />

Funktionen zur Busdiagnose und -analyse, u. a.<br />

• Telegrammaufzeichnung und -<strong>in</strong>terpretation<br />

• Automatische Erkennung <strong>der</strong> Übertragungsrate<br />

• Lifelist aller Busteilnehmer<br />

• Übersicht <strong>der</strong> aktuellen Zustände aller Busteilnehmer<br />

• Statistische Auswertung <strong>der</strong> Busereignisse<br />

Der <strong>für</strong> <strong>die</strong> Verb<strong>in</strong>dung von <strong>PROFIBUS</strong> DP-Segmenten <strong>in</strong><br />

RS 485-Technik angebotene Diagnose-Repeater komb<strong>in</strong>iert<br />

zwei Funktionen <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em Gerät:<br />

• Verb<strong>in</strong>dung und Erweiterung elektrischer Netze <strong>in</strong>kl.<br />

Signalregenerierung und Potenzialtrennung <strong>der</strong> Segmente<br />

• Onl<strong>in</strong>e-Fehlerüberwachung <strong>der</strong> elektrischen Busleitungen<br />

von angeschlossenen Segmenten<br />

Die im Störungsfall vom Diagnoserepeater an den <strong>PROFIBUS</strong>-<br />

Master übermittelte Diagnosemeldung enthält<br />

• Störungsursache<br />

- Leitungsunterbrechung<br />

- Kurzschluss<br />

- Fehlen<strong>der</strong> Abschlusswi<strong>der</strong>stand<br />

- Zu viele o<strong>der</strong> zu weit entfernte Teilnehmer<br />

etc.<br />

• Detaillierte Angaben zum Fehlerort<br />

Als <strong>PROFIBUS</strong>-Diagnose-Slave projektierte DP/PA Koppler<br />

FDC 157-0 liefern via <strong>PROFIBUS</strong> umfangreiche Diagnose- und<br />

Zustands<strong>in</strong>formationen <strong>für</strong> <strong>die</strong> schnelle Fehlerlokalisierung<br />

und -behebung:<br />

• I&M-Daten (Identification & Ma<strong>in</strong>tenance)<br />

• Strom- und Spannungswert auf <strong>der</strong> Hauptleitung<br />

• Redundanzstatus<br />

• Drahtbruch<br />

• Kurzschluss<br />

• Signalpegel<br />

Dazu benötigt je<strong>der</strong> <strong>die</strong>ser DP/PA Koppler FDC 157-0 e<strong>in</strong>e<br />

eigene <strong>PROFIBUS</strong>-Adresse.<br />

© Siemens AG 2008<br />

Diagnose <strong>der</strong> <strong>in</strong>telligenten Feldgeräte<br />

Der genormte Diagnosemechanismus des <strong>PROFIBUS</strong> ermöglicht<br />

es, Störungen <strong>der</strong> am Bus angeschlossenen Geräte<br />

schnell zu erkennen und zu beheben.<br />

Die Diagnosemeldungen <strong>der</strong> Feldgeräte s<strong>in</strong>d auch <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />

präventive Instandhaltung nutzbar, d. h. zur rechtzeitigen<br />

Ableitung vorbeugen<strong>der</strong> Wartungsmaßnahmen aus lange<br />

vor e<strong>in</strong>em Geräteausfall erkannten Unregelmäßigkeiten.<br />

Tritt am Feldgerät e<strong>in</strong> Fehler auf o<strong>der</strong> ist e<strong>in</strong>e Wartung erfor<strong>der</strong>lich,<br />

z. B. durch Verkrustung e<strong>in</strong>es kapazitiven Füllstandssensors,<br />

wird e<strong>in</strong>e Diagnose<strong>in</strong>formation übermittelt<br />

und e<strong>in</strong>e Meldung an <strong>die</strong> Operator Station und <strong>die</strong> Ma<strong>in</strong>tenance<br />

Station <strong>für</strong> das SIMATIC PCS 7 Asset Management abgesetzt.<br />

Erweiterte Diagnose<strong>in</strong>formationen, <strong>die</strong> e<strong>in</strong>e detaillierte<br />

Auskunft über <strong>die</strong> Geräte am <strong>PROFIBUS</strong> geben, können per<br />

EDD des Herstellers über SIMATIC PDM bereitgestellt werden.<br />

Dazu gehören u. a.<br />

• Fabrikationsdatum<br />

• Betriebsstundenzähler<br />

• Herstellerangaben<br />

Um den zyklischen Datenaustausch <strong>der</strong> Geräte nicht<br />

unnötig zu belasten, werden <strong>die</strong>se Informationen über<br />

azyklische Mechanismen gesteuert und bei größeren<br />

Datenmengen automatisch auf mehrere Buszyklen verteilt.<br />

Projektierung und Diagnose 23


24<br />

<strong>PROFIBUS</strong>-Zykluszeiten und <strong>der</strong>en Berechnung<br />

zyklisch<br />

azyklisch<br />

Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g<br />

Station<br />

DP/PA<br />

L<strong>in</strong>k<br />

Praxisbeispiel <strong>für</strong> Zykluszeiten mit <strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

<strong>PROFIBUS</strong>-Zykluszeiten und Reaktionszeiten <strong>der</strong> Geräte<br />

Insbeson<strong>der</strong>e bei sensiblen Regelungen ist e<strong>in</strong>e schnelle Erfassung<br />

von Messwerten wichtig. Um <strong>die</strong> zeitfolgerichtige Bearbeitung<br />

von Messwerten (E<strong>in</strong>lesen, Verarbeiten, Ausgeben)<br />

permanent zu garantieren, muss <strong>der</strong> <strong>PROFIBUS</strong>-Zyklus doppelt<br />

so schnell se<strong>in</strong> wie <strong>der</strong> Bearbeitungszyklus des Controllers. Bei<br />

<strong>der</strong> Zyklusbetrachtung <strong>für</strong> prozessleittechnische Aufgaben ist<br />

<strong>der</strong> <strong>PROFIBUS</strong> DP <strong>in</strong> Anlagen mit DP- und PA-Physik aufgrund<br />

<strong>der</strong> hohen Datenrate <strong>in</strong> <strong>der</strong> Regel vernachlässigbar, so dass<br />

<strong>der</strong> Bearbeitungszyklus <strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e durch den <strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

bestimmt wird.<br />

Der Zyklus des <strong>PROFIBUS</strong> PA ergibt sich aus <strong>der</strong> Anzahl <strong>der</strong> e<strong>in</strong>em<br />

DP/PA L<strong>in</strong>k unterlagerten Geräte und den Geräte-spezifischen<br />

Zeiten <strong>für</strong> <strong>die</strong> Übertragung <strong>der</strong> zyklischen Gerätedaten.<br />

Zusätzlich wird <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em Zyklus e<strong>in</strong> Zeitfenster <strong>für</strong> <strong>die</strong> azyklische<br />

<strong>Kommunikation</strong> reserviert. Formeln und Beispiele zur<br />

Berechnung von <strong>PROFIBUS</strong>-Zykluszeiten siehe rechts.<br />

Im Praxisbeispiel (siehe Bild oben) beträgt <strong>die</strong> gesamte Zykluszeit<br />

des <strong>PROFIBUS</strong> PA 80 ms. Abhängig von den Prozessanfor<strong>der</strong>ungen<br />

kann <strong>der</strong> Bearbeitungszyklus des Controllers demzufolge<br />

auf m<strong>in</strong>imal 160 ms e<strong>in</strong>gestellt werden. Im Beispiel<br />

werden zusätzlich zur zyklischen <strong>Kommunikation</strong> 20 ms <strong>für</strong><br />

<strong>die</strong> Übertragung von azyklischen Parametrier- bzw. Diagnosedaten<br />

vom Master reserviert. Die Übertragung e<strong>in</strong>er Variablen,<br />

z. B. Druck o<strong>der</strong> Temperatur, beträgt 10 ms, jede zusätzliche<br />

Variable ca. 1 bis 2 ms.<br />

Projektierung und Diagnose<br />

0,5 ms<br />

© Siemens AG 2008<br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP<br />

bis 12 Mbit/s<br />

azyklisches Lesen<br />

20 ms<br />

0,3 ms 0,5 ms 0,5 ms<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA 31,25 kbit/s<br />

10 ms 10 ms 10 ms 15 ms 15 ms<br />

Zykluszeit <strong>PROFIBUS</strong> DP (DPt):<br />

Berechnung <strong>der</strong> <strong>PROFIBUS</strong>-Zykluszeiten<br />

1,8 ms<br />

80 ms<br />

DPt = NbDP · [OvPB + BitDP · (NbE + NbA)] / BdsDP<br />

z. B. <strong>für</strong> 30 DP Slaves:<br />

DPt = 14,2 ms<br />

= 30 · [317 bit + 11 bit/byte · (244 byte + 244 byte)] /12 Mbit/s<br />

Zykluszeit <strong>PROFIBUS</strong> PA (PAt):<br />

PAt = NbPA · [OvPB + BitPA · NbByte] / BdsPA<br />

z. B. <strong>für</strong> 1 PA Slave:<br />

PAt = 11,4 ms<br />

= 1 · [317 bit + 8 bit/byte · 5 byte)] /31,25 kbit/s<br />

<strong>PROFIBUS</strong> DP <strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

Anzahl Slaves NbDP NbPA<br />

Overhead<br />

<strong>PROFIBUS</strong>-<br />

Telegramm<br />

OvPB = 317 bit OvPB = 317 bit<br />

Datenformat BitDP = 11 bit/byte BitPA = 8 bit/byte<br />

Anzahl Bytes<br />

typisch – NbByte = 5 byte<br />

E<strong>in</strong>gang NbE = max. 244 byte –<br />

Ausgang NbA = max. 244 byte –<br />

Übertragungsgeschw<strong>in</strong>digkeit<br />

BdsDP = 12 Mbit/s BdsPA = 31,25 kbit/s


Applikationsbeispiele<br />

Norsk Hydro Energy – Öl & Gas Plattform, Norwegen<br />

Anfor<strong>der</strong>ungen<br />

Norsk Hydro Energy betreibt <strong>die</strong> größte Plattform zur Gew<strong>in</strong>nung<br />

von Öl und Gas <strong>in</strong> <strong>der</strong> Nordsee. Diese Plattform sollte<br />

während des laufenden Betriebs mo<strong>der</strong>nisiert werden.<br />

Ziel war es, e<strong>in</strong>e bestehende TELEPERM M-Anlage schrittweise<br />

auf SIMATIC PCS 7 umzustellen.<br />

Lösung<br />

Norsk Hydro Energy automatisiert se<strong>in</strong>e Öl-Plattform mit dem<br />

Prozessleitsystem SIMATIC PCS 7. Die <strong>Kommunikation</strong> wird mit<br />

<strong>PROFIBUS</strong> realisiert. Die projektierte Anlagenstruktur ist dadurch<br />

bis <strong>in</strong> <strong>die</strong> Feldebene durchgängig. Am <strong>PROFIBUS</strong> kommt<br />

außer dezentraler Standardperipherie auch sicherheitsgerichtete<br />

E<strong>in</strong>-/Ausgabeperipherie zum E<strong>in</strong>satz. <strong>PROFIBUS</strong> erfüllt mit<br />

se<strong>in</strong>er Profilstruktur alle nötigen Voraussetzungen <strong>für</strong> das beschriebene<br />

E<strong>in</strong>satzgebiet.<br />

Bildquelle: Terje Knudsen for Norsk Hydro<br />

© Siemens AG 2008<br />

Vorteile<br />

Die komplette Mo<strong>der</strong>nisierung <strong>der</strong> Anlage erfolgte im laufenden<br />

Betrieb. E<strong>in</strong> Abschalten <strong>der</strong> För<strong>der</strong>prozesse war nicht erfor<strong>der</strong>lich.<br />

Über den <strong>PROFIBUS</strong> wurde e<strong>in</strong>e große Anzahl Messstellen angebunden.<br />

Da <strong>die</strong> vorhandene SIMATIC S5-Peripherie weiterverwendet<br />

werden konnte, wurde e<strong>in</strong> hoher Investitionsschutz<br />

<strong>für</strong> Norsk Hydro Energy erreicht.<br />

Applikationsbeispiele 25


26<br />

Bitburger – Bierbrauerei, Deutschland<br />

Anfor<strong>der</strong>ungen<br />

Bei Bitburger werden täglich an <strong>die</strong> 200 000 Flaschen Bier<br />

unterschiedlicher Sorten hergestellt. Die Bitburger Brauerei<br />

Th. Simon GmbH setzt bereits seit 1992 auf Automatisierungslösungen<br />

mit <strong>PROFIBUS</strong>.<br />

Für <strong>die</strong> Mo<strong>der</strong>nisierung e<strong>in</strong>er Anlage sollte <strong>der</strong> <strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

e<strong>in</strong>gesetzt werden, <strong>der</strong> sich erstmals im Jahre 1997 bei <strong>der</strong><br />

Automatisierung von Gär- und Lagerkeller bewährt hat.<br />

Lösung<br />

Die Anlage wird mit SIMATIC automatisiert. Die <strong>Kommunikation</strong><br />

zwischen <strong>die</strong>sen Controllern und <strong>der</strong> Prozessperipherie<br />

erfolgt per <strong>PROFIBUS</strong>. Die <strong>in</strong>telligenten Feldgeräte werden via<br />

<strong>PROFIBUS</strong> PA e<strong>in</strong>gebunden.<br />

Applikationsbeispiele<br />

© Siemens AG 2008<br />

Vorteile<br />

Der <strong>PROFIBUS</strong> war aufgrund se<strong>in</strong>er Möglichkeiten zur Realisierung<br />

von Multimaster-Systemen hervorragend <strong>für</strong> das Projekt<br />

geeignet. Zur Sicherung bereits getätigter Investitionen ließen<br />

sich bestehende Anlagenteile gut mit neuen Anlagenteilen<br />

verknüpfen. <strong>Das</strong> An- und Abkoppeln von <strong>PROFIBUS</strong> PA-Geräten<br />

war ohne Bee<strong>in</strong>flussung an<strong>der</strong>er <strong>Kommunikation</strong>steilnehmer<br />

möglich.<br />

Durch den E<strong>in</strong>satz des <strong>PROFIBUS</strong> konnten <strong>die</strong> Kosten im Vergleich<br />

zur konventionellen Technologie um mehr als 50% gesenkt<br />

werden. Die durchgängige Feldkommunikation via<br />

<strong>PROFIBUS</strong> br<strong>in</strong>gt Bitburger darüber h<strong>in</strong>aus weitere Vorteile.<br />

Neben <strong>der</strong> hohen Messwertgenauigkeit und <strong>der</strong> anlagenweit<br />

konsistenten Datenhaltung s<strong>in</strong>d <strong>die</strong>s vor allem <strong>die</strong> effektivere<br />

Diagnose, Wartung und Instandhaltung.


Siemens Prozessperipherie <strong>für</strong> <strong>PROFIBUS</strong><br />

Dezentrale Peripheriegeräte<br />

Dezentrale Peripheriegeräte<br />

Abkürzungen <strong>für</strong> Spalten 2-5:<br />

PA: anschließbar an <strong>PROFIBUS</strong> PA<br />

DP: anschließbar an <strong>PROFIBUS</strong> DP<br />

© Siemens AG 2008<br />

PA<br />

DP<br />

PDM<br />

safety Gerätebeschreibung Funktionen<br />

4 4 ET 200M Modulares Remote I/O-Peripheriesystem<br />

mit hochkanaligen Baugruppen; Schutzart<br />

IP20<br />

■ Übertragungsraten am <strong>PROFIBUS</strong> bis<br />

12 Mbit/s<br />

■ Redundante <strong>PROFIBUS</strong>-Anschaltungen<br />

möglich<br />

■ Installierbar <strong>in</strong> Ex-Zone 2 o<strong>der</strong> 22,<br />

angeschlossene Aktuatoren und<br />

Sensoren auch <strong>in</strong> Ex-Zone 1 o<strong>der</strong> 21<br />

4 ET 200iSP Eigensicheres, modulares Remote I/O-<br />

Peripheriesystem mit "stehen<strong>der</strong> Verdrahtung";<br />

Schutzart IP30<br />

■ Übertragungsraten am <strong>PROFIBUS</strong> bis<br />

1,5 Mbit/s<br />

■ Redundante <strong>PROFIBUS</strong>-Anschaltungen<br />

möglich<br />

■ Direkt <strong>in</strong> Ex-Zonen 1, 2, 21 o<strong>der</strong> 22 <strong>in</strong>stallierbar,<br />

angeschlossene Sensoren/<br />

Aktoren auch <strong>in</strong> Ex-Zone 0<br />

Austausch e<strong>in</strong>zelner Module im laufenden<br />

Betrieb ohne Feuersche<strong>in</strong><br />

4 4 ET 200S Fe<strong>in</strong>modulares, sehr kompaktes Remote<br />

I/O-Peripheriesystem mit "stehen<strong>der</strong><br />

Verdrahtung"; Schutzart IP20<br />

■ Übertragungsraten am <strong>PROFIBUS</strong> bis<br />

12 Mbit /s<br />

■ Installierbar <strong>in</strong> Ex-Zone 2 o<strong>der</strong> 22<br />

4 4 ET 200pro Kle<strong>in</strong>es, modulares Remote I/O-Peripheriesystem<br />

mit "stehen<strong>der</strong> Verdrahtung"<br />

über Anschlussmodule; Schutzart<br />

IP65/66/67<br />

■ Übertragungsraten am <strong>PROFIBUS</strong> bis<br />

12 Mbit/s<br />

PDM: parametrierbar mit SIMATIC PDM<br />

safety: mit PROFIsafe-Profil<br />

Peripheriebaugruppen <strong>in</strong> S7-300-Aufbautechnik<br />

(bis zu 12 pro Station):<br />

■ DI-, DO-, DI/DO-, AI-, AO-Signalbaugruppen<br />

(e<strong>in</strong>fache, diagnosefähige,<br />

redun<strong>die</strong>rbare und Ex-Ausführung)<br />

■ Funktionsbaugruppen (Regler,<br />

Zähler)<br />

■ HART-Baugruppen (AI, AO; auch <strong>in</strong><br />

Ex-Ausführung)<br />

■ F-Baugruppen <strong>für</strong> sicherheitsgerichtete<br />

Anwendungen: F-DI, F-DO und<br />

F-AI<br />

Unterstützt Onl<strong>in</strong>e-Än<strong>der</strong>ungen:<br />

■ Station h<strong>in</strong>zufügen<br />

■ Peripheriebaugruppen h<strong>in</strong>zufügen<br />

■ Parametrieren<br />

Elektronikmodule (bis zu 32 pro<br />

Station):<br />

■ DI NAMUR und DO<br />

■ AI <strong>für</strong> Temperaturmessung per Wi<strong>der</strong>standsthermometer/Thermoelement<br />

■ AO<br />

■ AI HART (<strong>für</strong> 2- und 4-Draht-Messumformer)<br />

und AO HART<br />

Unterstützt Onl<strong>in</strong>e-Än<strong>der</strong>ungen:<br />

■ Station h<strong>in</strong>zufügen<br />

■ Station mit Modulen erweitern<br />

■ Module umparametrieren<br />

Elektronikmodule (bis zu 63 pro Station)<br />

und Motorstarter bis 7,5 kW:<br />

■ DI-, DO-, AI- und AO-Signalmodule<br />

■ Motorstarter<br />

■ Integrierte Frequenzumrichter bis<br />

4kW<br />

■ F-Baugruppen F-DI, F-DO und<br />

F-Motorstarter <strong>für</strong> sicherheitsgerichtete<br />

Anwendungen<br />

Unterstützt Onl<strong>in</strong>e-Än<strong>der</strong>ungen<br />

■ Station h<strong>in</strong>zufügen<br />

Elektronikmodule (bis zu 16 pro Station)<br />

■ DI-, DO-, AI- und AO-Signalmodule<br />

■ F-Baugruppen <strong>für</strong> sicherheitsgerichtete<br />

Anwendungen: F-DI und F-DI/DO<br />

■ Motorstarter<br />

■ Frequenzumrichter bis 1,1 kW<br />

Siemens Prozessperipherie <strong>für</strong> <strong>PROFIBUS</strong> 27


28<br />

Antriebe<br />

Motormanagement<br />

Frequenzumrichter<br />

Siemens Prozessperipherie <strong>für</strong> <strong>PROFIBUS</strong><br />

PA<br />

DP<br />

PDM<br />

safety Gerätebeschreibung Anwendungsbereich<br />

4 4 Motormanagement-<br />

und Steuergeräte<br />

SIMOCODE pro<br />

per PCS 7-Bauste<strong>in</strong>bibliothek<br />

<strong>in</strong> SIMATIC<br />

PCS 7 <strong>in</strong>tegrierbar<br />

4 MICROMASTER 4<br />

per PCS 7-Bauste<strong>in</strong>bibliothek<br />

<strong>in</strong> SIMATIC<br />

PCS 7 <strong>in</strong>tegrierbar<br />

4 SIMOVERT<br />

MASTERDRIVES<br />

VC und MC<br />

Modulares Motormanagement-System<br />

<strong>für</strong> Motoren mit konstanten Drehzahlen<br />

im Nie<strong>der</strong>spannungsbereich<br />

■ Leistungsbereich 0,1 bis 700 kW<br />

■ Spannungen bis AC 690 V<br />

■ Motornennströme bis 820 A<br />

Durch Erweiterungsmodule funktionell<br />

erweiterbar.<br />

Standardfrequenzumrichter mit hoher<br />

Dynamik <strong>für</strong> drehzahlverän<strong>der</strong>bare<br />

AC-Motoren und Getriebemotoren<br />

■ Leistungsbereich 0,12 bis 250 kW<br />

■ Spannungen von 200 bis 600 V<br />

Modulare Frequenzumrichter <strong>für</strong> hochgenau<br />

drehzahlverän<strong>der</strong>bare AC-Motoren<br />

(E<strong>in</strong>zel- und Mehrmotorenantriebe)<br />

■ Drehstromantriebe mit Vektorregelung<br />

<strong>für</strong> kont<strong>in</strong>uierliche Prozesse<br />

■ Servoantriebe <strong>für</strong> getaktete hochdynamische<br />

Masch<strong>in</strong>en<br />

■ Leistungsbereich 0,55 bis 2 300 kW<br />

■ Spannungen bis 690 V<br />

4 SIMOREG DC Master Hochdynamische Umrichter <strong>für</strong><br />

Gleichstrommotoren<br />

■ Leistungsbereich 6,3 bis 2 000 kW<br />

■ Spannungen von 400 bis 830 V<br />

■ Strom- bzw. Drehmomentanregelzeit<br />

< 10 ms<br />

■ Redundante Antriebslösungen bis<br />

18 000 A<br />

4 4 SINAMICS<br />

G120/G120D<br />

© Siemens AG 2008<br />

Modularer Frequenzumrichter <strong>für</strong> drehzahlverän<strong>der</strong>bare<br />

AC-Motoren und<br />

Getriebemotoren<br />

■ Leistungsbereich 0,37 bis 132 kW<br />

■ Spannungsbereich 380 bis 690 V<br />

■ Vector Control<br />

■ Safety Integrated Funktionen<br />

■ Netzgeführte Energierückspeisung<br />

■ G120D <strong>in</strong> IP65 bis 7,5 kW<br />

E<strong>in</strong>setzbar, wo feste, flüssige o<strong>der</strong> gasförmige<br />

Stoffe bewegt, geför<strong>der</strong>t, gepumpt<br />

o<strong>der</strong> verdichtet werden, z. B. <strong>für</strong><br />

■ Pumpen und Lüfter<br />

■ Kompressoren<br />

■ Extru<strong>der</strong> und Mischer<br />

■ Mühlen<br />

Universell e<strong>in</strong>setzbar, <strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e <strong>für</strong><br />

■ Betrieb von Pumpen und Lüftern<br />

■ För<strong>der</strong>technik<br />

E<strong>in</strong>setzbar <strong>für</strong> hocheffiziente Antriebslösungen<br />

<strong>in</strong> allen Branchen, auch <strong>in</strong><br />

rauen Betriebsumgebungen, z. B. <strong>für</strong><br />

■ Stahl- und Walzwerke<br />

■ Papier<strong>in</strong>dustrie<br />

■ Kunststoff<strong>in</strong>dustrie<br />

■ Holz- und Textilverarbeitung<br />

■ För<strong>der</strong>technik<br />

Für Standardanwendungen ebenso verwendbar<br />

wie <strong>für</strong> High-Performance-<br />

Lösungen, <strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e <strong>für</strong>:<br />

■ Papier- und Druck<strong>in</strong>dustrie<br />

■ Gummi- und Kunststoff<strong>in</strong>dustrie<br />

■ Antriebe von Hebezeugen<br />

■ Stahl<strong>in</strong>dustrie (Scherenantriebe)<br />

■ Walzwerksantriebe<br />

Universell e<strong>in</strong>setzbar <strong>in</strong> vielen<br />

Branchen, z. B. Masch<strong>in</strong>enbau,<br />

Automobil- und Textil<strong>in</strong>dustrie.<br />

Beson<strong>der</strong>s geeignet <strong>für</strong><br />

■ Pumpen und Lüfter<br />

■ För<strong>der</strong>technik<br />

■ Verpackungsmasch<strong>in</strong>en


Antriebe<br />

Frequenzumrichter<br />

PA<br />

DP<br />

PDM<br />

safety Gerätebeschreibung Anwendungsbereich<br />

4 SINAMICS G130/G150 Umrichter <strong>für</strong> drehzahlverän<strong>der</strong>bare<br />

E<strong>in</strong>zelantriebe mit großer Leistung<br />

■ E<strong>in</strong>fache Be<strong>die</strong>nung<br />

■ Geräuscharm und kompakt<br />

■ Als Standardschaltschrank o<strong>der</strong><br />

E<strong>in</strong>baumodul<br />

■ Leistungsbereich 75 bis 1 500 kW<br />

4 SINAMICS S120 Modulares Antriebssystem <strong>für</strong> anspruchsvolle<br />

Antriebsaufgaben<br />

■ E<strong>in</strong>- und Mehrachsanwendungen<br />

■ Bei Bedarf rückspeisefähig<br />

■ Flüssigkeitsgekühlte Ausführung <strong>für</strong><br />

aggressive Atmosphären<br />

■ Leistungsbereich 0,12 bis 4 500 kW<br />

4 SINAMICS S150 Umrichter-Schrankgerät <strong>für</strong> anspruchsvolle<br />

E<strong>in</strong>zelantriebe<br />

■ Standardmäßige Netzrückspeisung,<br />

4Q-Betrieb<br />

■ Robust gegenüber Netzspannungsschwankungen<br />

■ Nahezu netzrückwirkungsfrei<br />

■ Leistungsbereich 75 bis 1 200 kW<br />

4 DYNAVERT T Branchenspezifischer Umrichter <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />

Chemie und Petrochemie<br />

■ Kaltleiterabschaltung <strong>für</strong> Ex-Motoren<br />

<strong>der</strong> Zone 1 und 2<br />

■ ATEX-zertifiziert <strong>für</strong> Ex-Motoren <strong>der</strong><br />

Zone 1 und 2<br />

■ Leistungsbereich 4 bis 3 800 kW<br />

4 ROBICON<br />

Perfect Harmony<br />

© Siemens AG 2008<br />

Kompaktester Mittelspannungsumrichter<br />

■ Maximale Verfügbarkeit durch redundantes<br />

Zellenkonzept<br />

■ Netz- und motorfreundlich, m<strong>in</strong>imale<br />

Oberschw<strong>in</strong>gungen<br />

■ Leistungsbereich 150 kW bis über<br />

100 MW<br />

Überall dort vorteilhaft e<strong>in</strong>setzbar, wo<br />

feste, flüssige o<strong>der</strong> gasförmige Stoffe<br />

bewegt, geför<strong>der</strong>t, gepumpt o<strong>der</strong> verdichtet<br />

werden müssen, d. h. <strong>für</strong><br />

■ Pumpen und Lüfter<br />

■ Extru<strong>der</strong>, Mischer, Kompressoren<br />

■ Mühlen<br />

Mehrachsanwendungen mit hoher<br />

Dynamik wie<br />

■ Walzstraßen<br />

■ Papiermasch<strong>in</strong>en<br />

■ Prüfstände<br />

Flüssigkeitsgekühlte Geräte: E<strong>in</strong>satzorte<br />

mit aggressiver o<strong>der</strong> salzhaltiger Umgebungsluft,<br />

wie Prozess<strong>in</strong>dustrie o<strong>der</strong><br />

Schiffe<br />

Geeignet <strong>für</strong> Anwendungen wie<br />

■ Prüfstände<br />

■ Aufzüge, Kräne<br />

■ Querschnei<strong>der</strong> und Querscherer<br />

■ För<strong>der</strong>bän<strong>der</strong><br />

■ Pressen<br />

■ Kabelw<strong>in</strong>den<br />

■ Zentrifugen<br />

Branchenlösung <strong>für</strong> Antriebsaufgaben<br />

<strong>in</strong><br />

■ Chemie<br />

■ Petrochemie<br />

■ Öl&Gas<br />

Geeignet <strong>für</strong> Pumpen, Lüfter,<br />

Kompressoren, Extru<strong>der</strong>, Kneter, Mixer,<br />

Mühlen, Rüttler, Bandanlagen, Propeller,<br />

Pressen<br />

Siemens Prozessperipherie <strong>für</strong> <strong>PROFIBUS</strong> 29


30<br />

Antriebe<br />

Frequenzumrichter<br />

Siemens Prozessperipherie <strong>für</strong> <strong>PROFIBUS</strong><br />

© Siemens AG 2008<br />

PA<br />

DP<br />

PDM<br />

safety Gerätebeschreibung Anwendungsbereich<br />

4 SINAMICS GM150 Umrichter <strong>für</strong> E<strong>in</strong>zelantriebe im Mittelspannungsbereich<br />

■ Platzsparendes Schrankgerät<br />

■ E<strong>in</strong>fache Be<strong>die</strong>nung<br />

■ Ma<strong>in</strong>tenance-Funktionen<br />

■ Leistungsbereich 600 kW bis 27 MW<br />

4 SINAMICS SM150 Die Lösung <strong>für</strong> anspruchsvolle Antriebsaufgaben<br />

<strong>in</strong> <strong>der</strong> Mittelspannung<br />

■ E<strong>in</strong>zel- und Mehrmotorenantriebe<br />

■ Standardmäßige Netzrückspeisung,<br />

4Q-Betrieb<br />

■ Leitungsaustausch zwischen generatorisch<br />

und motorisch laufenden Antriebsachsen<br />

möglich<br />

■ Leistungsbereich 5 bis 30 MW<br />

4 SINAMICS GL150 Der E<strong>in</strong>zelantrieb <strong>für</strong> Synchronmasch<strong>in</strong>en<br />

höchster Leistung<br />

■ Speziell <strong>für</strong> Synchronmasch<strong>in</strong>en bis<br />

über 100 MW<br />

■ Kompaktes Design<br />

■ Extrem betriebssicher und nahezu<br />

wartungsfrei<br />

Geeignet <strong>für</strong> Pumpen, Lüfter,<br />

Kompressoren, Extru<strong>der</strong>, Kneter, Mixer,<br />

Mühlen, Rüttler, Bandanlagen, Propeller,<br />

Pressen<br />

E<strong>in</strong>satzschwerpunkt <strong>für</strong><br />

■ Walzwerksantriebe<br />

■ För<strong>der</strong>körbe<br />

■ Bandanlagen<br />

■ Prüfstandsantriebe<br />

Geeignet <strong>für</strong><br />

■ Kompressoren<br />

■ Pumpen<br />

■ Extru<strong>der</strong><br />

■ Hochofengebläse<br />

■ Propeller<br />

■ Mühlen


Messgeräte<br />

Durchfluss<br />

Druck<br />

PA<br />

DP<br />

PDM<br />

safety Gerätebeschreibung Anwendungsbereich<br />

4 4 4 SITRANS F C MASSFLO<br />

MASS 6000<br />

4 4 4 SITRANS F M MAGFLO<br />

MAG 6000<br />

4 4 SITRANS FM<br />

Transmag 2<br />

© Siemens AG 2008<br />

Universell e<strong>in</strong>setzbare Durchflussmesser<br />

<strong>in</strong> Coriolis-Ausführung<br />

Messung unabhängig von Verän<strong>der</strong>ungen<br />

<strong>der</strong> Prozessbed<strong>in</strong>gungen und -parameter<br />

wie Temperatur, Dichte, Druck,<br />

Viskosität, Leitfähigkeit und Strömungsprofil<br />

Universell e<strong>in</strong>setzbare Durchflussmesser<br />

<strong>in</strong> magnetisch-<strong>in</strong>duktiver Ausführung<br />

Universell e<strong>in</strong>setzbarer Durchflussmesser<br />

<strong>in</strong> magnetisch-<strong>in</strong>duktiver Ausführung<br />

mit getaktetem Wechselfeld<br />

4 4 SIFLOW FC070 Coriolis Durchfluss-Messumformer <strong>für</strong><br />

genaue Multi-Parameter-Messungen<br />

von Massendurchfluss, Volumendurchfluss,<br />

Dichte, Temperatur und Fraktionsdurchfluss<br />

■ S7-300-Baugruppe <strong>für</strong> den Betrieb im<br />

ET 200M<br />

■ Direkte Integration <strong>in</strong><br />

SIMATIC S7/PCS 7<br />

■ Plug-and-Play-Funktionalität basierend<br />

auf SENSORPROM<br />

4 4 4 SITRANS P DS III Digitaler Druckmessumformer mit<br />

hoher Genauigkeit und umfangreichen<br />

Diagnose- und Simulationsfunktionen<br />

Messbereich von 1 mbar (DS III) bzw.<br />

8 mbar (P300) bis 400 bar<br />

Serie P300 erfüllt konstruktiv spezielle<br />

4 4 SITRANS P300<br />

Anfor<strong>der</strong>ungen von Nahrungsmittelund<br />

Pharma<strong>in</strong>dustrie sowie Biotechnik<br />

Massendurchflussmesser zum Messen<br />

von Flüssigkeiten und Gasen aller Art<br />

Haupte<strong>in</strong>satzbereiche:<br />

■ Wasser und Abwasser<br />

■ Chemie und Pharmazie<br />

■ Öl- und Gas<strong>in</strong>dustrie<br />

■ Nahrungs- und Getränke<strong>in</strong>dustrie<br />

Für fast alle elektrisch leitenden Flüssigkeiten,<br />

S<strong>in</strong>kstoffe, Breie und Schlämme<br />

Haupte<strong>in</strong>satzbereiche:<br />

■ Wasser und Abwasser<br />

■ Chemie und Pharmazie<br />

■ Nahrungs- und Getränke<strong>in</strong>dustrie<br />

■ Stahl<strong>in</strong>dustrie<br />

Dank <strong>der</strong> großen Magnetfeldstärke<br />

beson<strong>der</strong>s geeignet <strong>für</strong> Me<strong>die</strong>n mit<br />

hohem Feststoffanteil, z. B.<br />

■ Papier- und Zellstoffmassen mit<br />

Konzentrationen > 3%<br />

■ Bergbauschlämme (hochkonzentriert/<br />

mit magnetischen Partikeln)<br />

Universell e<strong>in</strong>setzbar <strong>für</strong> <strong>die</strong> Durchflussmessung<br />

von Flüssigkeiten und Gasen<br />

mit hoher Genauigkeit<br />

Haupte<strong>in</strong>satzbereiche:<br />

■ Nahrungs- und Getränke<strong>in</strong>dustrie<br />

■ Chemie und Pharmazie<br />

■ Öl- und Gas<strong>in</strong>dustrie<br />

■ Wasser und Abwasser<br />

Messung von<br />

■ Relativdruck, Absolutdruck und Füllstand<br />

(P300) sowie additiv<br />

■ Differenzdruck und Durchfluss (DS III)<br />

Bei aggressiven und nicht aggressiven<br />

Gasen, Dämpfen und Flüssigkeiten,<br />

auch unter extremen chemischen und<br />

mechanischen Belastungen o<strong>der</strong> starken<br />

elektromagnetischen E<strong>in</strong>flüssen<br />

Auch <strong>für</strong> explosionsgefährdete Bereiche<br />

Zone 1 o<strong>der</strong> 21<br />

Siemens Prozessperipherie <strong>für</strong> <strong>PROFIBUS</strong> 31


32<br />

Messgeräte<br />

Temperatur<br />

Füllstand Radar<br />

Siemens Prozessperipherie <strong>für</strong> <strong>PROFIBUS</strong><br />

© Siemens AG 2008<br />

PA<br />

DP<br />

PDM<br />

safety Gerätebeschreibung Anwendungsbereich<br />

4 4 SITRANS TH400 PA Digitaler Messumformer mit verschiedenen<br />

Diagnose- und Simulationsmöglichkeiten<br />

Signalerfassung von<br />

■ Wi<strong>der</strong>standsthermometern<br />

■ Wi<strong>der</strong>standsgebern<br />

■ Thermoelementen<br />

■ Spannungsgebern<br />

4 4 SITRANS LR 200 2-Leiter Puls-Radar (Schleifenstrom) <strong>für</strong><br />

<strong>die</strong> kosteneffektive Füllstandmessung<br />

4 4 SITRANS LR 250 2-Leiter Puls-Radar <strong>für</strong> Füllstand- und<br />

Volumenmessung<br />

■ Messbereich bis zu 20 m<br />

■ LUI (Local User Interface),<br />

bestehend aus<br />

– Grafisches Display<br />

– Handprogrammiergerät<br />

4 4 SITRANS LR 300 Leistungsfähiges Puls-Radar zur berührungslosen<br />

Füllstandmessung von Flüssigkeiten<br />

und Schlämmen unter<br />

extremen Prozessbed<strong>in</strong>gungen<br />

■ Messbereich bis zu 20 m<br />

4 4 SITRANS LR 400 Leistungsstarkes FMCW-Füllstand-Radar<br />

<strong>für</strong> große Messbereiche und extreme<br />

Prozessbed<strong>in</strong>gungen<br />

■ Zur Messung von Flüssigkeiten bei<br />

schwierigen Bed<strong>in</strong>gungen<br />

■ Messbereich bis zu 50 m<br />

■ Optionales Re<strong>in</strong>igungssystem<br />

4 4 SITRANS LR 460 Leistungsstarkes FMCW-Füllstand-Radar<br />

<strong>für</strong> große Messbereiche und extreme<br />

Prozessbed<strong>in</strong>gungen <strong>in</strong> zwei getrennten<br />

Ausführungen<br />

■ Zur Füllstandmessung von Flüssigkeiten<br />

■ Beson<strong>der</strong>s gut geeignet zum E<strong>in</strong>satz<br />

bei Schüttgütern<br />

■ Messbereich bis zu 100 m<br />

■ Optionales Re<strong>in</strong>igungssystem<br />

Temperaturmessumformer <strong>für</strong> den E<strong>in</strong>satz<br />

<strong>in</strong> allen Branchen<br />

Geeignet zur Montage <strong>in</strong> den Anschlusskopf<br />

Typ B<br />

Auch <strong>für</strong> explosionsgefährdete Bereiche<br />

Zone 1 o<strong>der</strong> 21<br />

Geeignet <strong>für</strong> redundante Messungen<br />

Berührungslose Füllstandsmessung von<br />

Flüssigkeiten <strong>in</strong> Lagertanks o<strong>der</strong> e<strong>in</strong>fachen<br />

Prozessbehältern unter rauen Umgebungsbed<strong>in</strong>gungen,<br />

<strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e <strong>in</strong><br />

<strong>der</strong> chemischen und pharmazeutischen<br />

Industrie<br />

Kont<strong>in</strong>uierliche Überwachung von Flüssigkeiten<br />

und Schlämmen <strong>in</strong> Lagerbehältern<br />

mit hohen Temperaturen und<br />

Drücken<br />

Ideal <strong>für</strong> kle<strong>in</strong>e Behälter und Me<strong>die</strong>n mit<br />

niedriger Dielektrizitätskonstante<br />

Für Flüssigkeiten und Schlämme <strong>in</strong><br />

Lagertanks, Prozessbehältern, Reaktoren<br />

o<strong>der</strong> Faultürmen, auch unter<br />

extremen Prozess- und Umgebungsbed<strong>in</strong>gungen<br />

Haupte<strong>in</strong>satzbereiche: Chemie,<br />

Petrochemie und Pharmazie<br />

Berührungslose Füllstandsmessung von<br />

Flüssigkeiten und Schüttgütern, <strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e<br />

bei starker Staubentwicklung<br />

und Flüssigkeiten mit niedriger<br />

Dielektrizitätskonstante<br />

Haupte<strong>in</strong>satzbereiche: Herstellung und<br />

Verarbeitung staub<strong>in</strong>tensiver Produkte,<br />

z. B. Zement, Kohle, Mehl<br />

Berührungslose Füllstandsmessung von<br />

Flüssigkeiten.<br />

Haupte<strong>in</strong>satzbereiche: Hohe Lagertanks<br />

mit Flüssigkeiten, Prozessbehälter mit<br />

Rührwerken, dampfende Flüssigkeiten,<br />

hohe Temperaturen, Me<strong>die</strong>n mit niedriger<br />

Dielektrizitätszahl.


Messgeräte<br />

Füllstand kapazitiv<br />

Füllstand Ultraschall<br />

© Siemens AG 2008<br />

PA<br />

DP<br />

PDM<br />

safety Gerätebeschreibung Anwendungsbereich<br />

4 4 Po<strong>in</strong>tek CLS 200/300 Chemisch sehr beständige kapazitive<br />

Füllstandschalter mit Inverse Frequency<br />

Shift Technologie <strong>für</strong> den E<strong>in</strong>satz <strong>in</strong><br />

rauen Umgebungen, z. B. bei relativ<br />

hohen Drücken und Temperaturen<br />

4 4 SITRANS LC 300 Kostengünstiges kapazitives Füllstandmessgerät<br />

mit hoher Präzision<br />

4 4 SITRANS Probe LU Kompaktes 2-Leiter Ultraschall-Messgerät<br />

<strong>für</strong> <strong>die</strong> Füllstand- und Volumenmessung<br />

von Flüssigkeiten <strong>in</strong><br />

Lagertanks und e<strong>in</strong>fachen Prozessbehältern<br />

sowie <strong>für</strong> <strong>die</strong> Durchflussmessung<br />

<strong>in</strong> offenen Ger<strong>in</strong>nen<br />

■ kont<strong>in</strong>uierliche Messung bis zu 12 m<br />

4 4 MultiRanger 100/200 Universeller, e<strong>in</strong>- o<strong>der</strong> mehrkanaliger<br />

Ultraschall-Messumformer <strong>für</strong> kurze bis<br />

mittlere Messbereiche<br />

■ kompatibel mit den chemisch beständigen<br />

Echomax Sensoren <strong>für</strong> Temperaturen<br />

bis 145 °C<br />

4 4 HydroRanger 200 Ultraschall-Messumformer <strong>für</strong> bis zu<br />

sechs Pumpen, <strong>der</strong> Füllstandsteuerung,<br />

Differenzmessung und Durchflussmessung<br />

<strong>in</strong> offenen Ger<strong>in</strong>nen ermöglicht.<br />

4 SITRANS LU 01/02/10 Ultraschall-Messumformer zur Füllstandmessung<br />

von Flüssigkeiten und<br />

Schüttgütern <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em Bereich von<br />

max. 60 m<br />

■ Sensor-Abstand bis zu 365 m<br />

■ kompatibel mit Echomax Sensoren<br />

4 SITRANS LUC 500 Komplettsystem zur Überwachung und<br />

Steuerung von Wasser/Abwasser mit<br />

präziser Ultraschall-Füllstandmessung<br />

bis 15 m und zuverlässiger Durchflussmessung<br />

<strong>in</strong> offenen Ger<strong>in</strong>nen/Kanälen<br />

Füllstandmessung (Grenzstand) <strong>für</strong><br />

■ Flüssigkeiten und Trennschichten<br />

■ fe<strong>in</strong>e Schüttgüter (Pulver, Granulate)<br />

■ Schlämme und Schäume<br />

■ klebrige Materialien (CLS 300)<br />

■ e<strong>in</strong>fache Pumpensteuerung<br />

(CLS 200)<br />

Für Flüssigkeiten und Schüttgüter, auch<br />

bei Feuchtigkeit, Dampf, Schaum, Temperatur-<br />

o<strong>der</strong> Druckschwankungen sowie<br />

Ablagerungen, <strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e <strong>in</strong><br />

■ Chemie und Pharmazie<br />

■ Nahrungs- und Getränke<strong>in</strong>dustrie<br />

Berührungslose Füllstand-, Volumen-<br />

und Durchflussmessung von Flüssigkeiten,<br />

<strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e <strong>in</strong> <strong>der</strong> Wasser- und<br />

Abwasser<strong>in</strong>dustrie sowie bei <strong>der</strong> Lagerung<br />

flüssiger Stoffe <strong>in</strong> fast allen Bereichen<br />

<strong>der</strong> Industrie<br />

Berührungslose Füllstand-, Volumen-<br />

und Durchflussmessung sowie erweiterte<br />

Pumpensteuerung bei Flüssigkeiten,<br />

Schlämmen und Schüttgütern <strong>in</strong> fast<br />

allen Bereichen <strong>der</strong> Industrie<br />

Zur Überwachung von Wasser und<br />

Abwasser beliebiger Konsistenz bis zu<br />

e<strong>in</strong>er Tiefe von 15 m<br />

Haupte<strong>in</strong>satzbereiche:<br />

Überwachung von Pumpenschächten,<br />

Wehren und Kanälen sowie zur Rechensteuerung<br />

Berührungslose Messung von Füllstand,<br />

Leerraum, Abstand, Volumen o<strong>der</strong> Mittel-/Differenzwert,<br />

<strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e bei <strong>der</strong><br />

Lagerung von Flüssigkeiten, Schüttgütern<br />

o<strong>der</strong> <strong>der</strong>en Gemengen <strong>in</strong> Behältern<br />

verschiedener Form, Größe und Konfiguration<br />

Überwachung und Steuerung von<br />

Wasserversorgungsanlagen und<br />

Abwassersammelsystemen<br />

Siemens Prozessperipherie <strong>für</strong> <strong>PROFIBUS</strong> 33


34<br />

Prozess- und Stellungsregler, Prozessüberwachung,<br />

Wäge- und Dosiersysteme<br />

Prozessregler<br />

Stellungsregler<br />

Prozessüberwachung<br />

Wäge- und Dosiersysteme<br />

Siemens Prozessperipherie <strong>für</strong> <strong>PROFIBUS</strong><br />

© Siemens AG 2008<br />

PA<br />

DP<br />

PDM<br />

safety Gerätebeschreibung Anwendungsbereich<br />

4 4 SIPART DR 19/21 Standardmäßig als K- und S-Regler ausgeführte<br />

Kompaktregler<br />

4 4 SIPART PS2 Elektropneumatischer Stellungsregler<br />

■ Zahlreiche <strong>in</strong>tegrierte Diagnosefunktionen<br />

<strong>in</strong>formieren über den Zustand<br />

von Ventil und Antrieb<br />

■ Automatische Inbetriebsetzungsfunktion<br />

mit Selbstabgleich <strong>für</strong><br />

schnelle Anpassung an <strong>die</strong> jeweilige<br />

Armatur<br />

4 4 4 SITRANS DA400 Akustischer Sensor <strong>für</strong> <strong>die</strong> Überwachung<br />

von Membran-Kolbenpumpen<br />

4 SIWAREX M/U/FTA/FTC SIWAREX Wägesysteme bestehen aus<br />

■ Wägeprozessor SIWAREX M, U, FTA<br />

o<strong>der</strong> FTC (im ET 200M betreibbar)<br />

■ E<strong>in</strong>e o<strong>der</strong> mehrere Wägezellen<br />

4 Milltronics BW 500 Leistungsstarker Messumformer <strong>für</strong><br />

Bandwaagen und Dosierbandwaagen<br />

4 Milltronics SF 500 Leistungsstarker Messumformer <strong>für</strong><br />

Schüttstrommesser<br />

Große Anzahl vorbereiteter Funktionen<br />

zur Regelung verfahrenstechnischer<br />

Prozesse, <strong>der</strong>en Anwendung ke<strong>in</strong>e<br />

Programmierkenntnisse o<strong>der</strong> Hilfsmittel<br />

erfor<strong>der</strong>t<br />

Hochpräzise Regelung von Ventilen und<br />

Klappen über Hub- und Schwenkantriebe,<br />

auch <strong>in</strong> explosionsgefährdeten Betriebsumgebungen<br />

Zone 1 o<strong>der</strong> 21<br />

Kont<strong>in</strong>uierliche, gleichzeitige und unabhängige<br />

Leckage-Überwachung von bis<br />

zu vier För<strong>der</strong>ventilen e<strong>in</strong>er Pumpe sowie<br />

Überwachung von Standardsignalen<br />

über vier weitere E<strong>in</strong>gänge<br />

Der Zustand e<strong>in</strong>er oszillierenden Verdrängerpumpe<br />

lässt sich so <strong>in</strong> je<strong>der</strong> Phase<br />

des laufenden Betriebs beobachten.<br />

E<strong>in</strong>setzbar im gesamten Herstellungsprozess:<br />

■ Behälter-, Plattform-, Fahrzeug- und<br />

Dosierwaagen<br />

■ Wägebrücken<br />

■ Abfüllanlagen<br />

■ För<strong>der</strong>bän<strong>der</strong><br />

Verwendbar <strong>für</strong> alle Bandwaagen mit<br />

bis zu vier DMS Wägezellen<br />

Verarbeitung von Gewichts- und<br />

Geschw<strong>in</strong>digkeitssignalen <strong>für</strong> präzise<br />

Anzeige <strong>der</strong> För<strong>der</strong>- und Gesamtmenge<br />

von Schüttgütern<br />

Geeignet <strong>für</strong> alle Schüttstrommesser<br />

mit bis zu zwei DMS Wägezellen o<strong>der</strong><br />

LVDT Sensoren<br />

Verarbeitung <strong>der</strong> Sensorsignale <strong>für</strong> präzise<br />

Berechnung von Durchsatz und<br />

Summierung


Gasanalyse<br />

Gasanalyse<br />

PA<br />

DP<br />

PDM<br />

safety Gerätebeschreibung Anwendungsbereich<br />

4 4 4 CALOMAT 6 Exakte Bestimmung <strong>der</strong> Zusammensetzung<br />

und <strong>der</strong> Konzentration von<br />

Prozessgasen mittels Wärmeleitfähigkeitsverfahren<br />

4 4 4 ULTRAMAT 23 Preisgünstiger Mehrkomponenten-<br />

NDIR-Analysator <strong>für</strong> e<strong>in</strong>e Vielzahl von<br />

Standardapplikationen<br />

4 4 4 ULTRAMAT 6 Analysengerät zur Messung von bis zu<br />

vier <strong>in</strong>frarotaktiven Komponenten<br />

4 4 4 OXYMAT 6 Korrosionsfestes Sauerstoffanalysengerät<br />

<strong>für</strong> den E<strong>in</strong>satz <strong>in</strong> rauen<br />

Atmosphären<br />

4 4 4 ULTRAMAT/<br />

OXYMAT 6<br />

© Siemens AG 2008<br />

ULTRAMAT/OXYMAT-Komb<strong>in</strong>ation mit<br />

■ 1 Infrarot-Kanal zur Messung von bis<br />

zu 2 IR-Komponenten und<br />

■ 1 Kanal zur Sauerstoffmessung<br />

4 4 4 OXYMAT 61 Preiswerter Sauerstoffanalysator <strong>für</strong><br />

Standard-Applikationen<br />

4 4 4 FIDAMAT 6 Gasanalysator zur Messung von Kohlenwasserstoffen<br />

<strong>in</strong> Re<strong>in</strong>- und Re<strong>in</strong>stgasen<br />

■ Vier frei parametrierbare Messbereiche<br />

■ Sehr ger<strong>in</strong>ge Empf<strong>in</strong>dlichkeit gegen<br />

Quergase<br />

Z. B. zur Messung von Wasserstoff- und<br />

Edelgaskonzentrationen <strong>in</strong> Gichtgas<br />

und Kohlendioxid-Gemischen<br />

Z. B. <strong>für</strong> Rauchgasüberwachung,<br />

Feuerungsoptimierung o<strong>der</strong> Raumluftüberwachung<br />

mit zusätzlicher elektrochemischer<br />

Zelle <strong>für</strong><br />

Sauerstoffmessungen ausrüstbar<br />

E<strong>in</strong>setzbar <strong>in</strong> allen Bereichen, von <strong>der</strong><br />

Emissionsmessung bis zu Produktionsverfahren<br />

unter E<strong>in</strong>fluss hochkorrosiver<br />

Gase<br />

Geeignet <strong>für</strong> Emissionsmessungen, zur<br />

Sicherstellung <strong>der</strong> Produktqualität o<strong>der</strong><br />

zur Überwachung von Produktionsprozessen,<br />

<strong>in</strong>sbeson<strong>der</strong>e bei<br />

sicherheitsrelevanten Anlagen<br />

Geeignet <strong>für</strong><br />

■ Re<strong>in</strong>gasmessung <strong>in</strong> O2 , CO2 ,<br />

Edelgasen und kalten Messgasen<br />

(ausgenommen Helium und Wasserstoff)<br />

■ Qualitätsüberwachung<br />

■ Prozessoptimierung<br />

■ Forschung und Entwicklung<br />

Siemens Prozessperipherie <strong>für</strong> <strong>PROFIBUS</strong> 35


Weitere Informationen<br />

Vertiefende Infos f<strong>in</strong>den Sie im SIMATIC Guide Handbücher:<br />

www.siemens.de/simatic-doku<br />

Bestellen Sie weitere Druckschriften zum Thema SIMATIC unter:<br />

www.siemens.de/simatic/druckschriften<br />

Vertiefende technische Dokumentation auf unserem<br />

Service& Support Portal:<br />

www.siemens.de/automation/support<br />

Für e<strong>in</strong> persönliches Gespräch f<strong>in</strong>den Sie Ansprechpartner<br />

<strong>in</strong> Ihrer Nähe unter:<br />

www.siemens.de/automation/partner<br />

Mit <strong>der</strong> A&D Mall können Sie direkt elektronisch per Internet bestellen:<br />

www.siemens.de/automation/mall<br />

Controller:<br />

www.siemens.de/controller<br />

Dezentrale Peripherie ET 200:<br />

www.siemens.de/ET200<br />

Antriebe:<br />

www.siemens.de/drives<br />

Prozess<strong>in</strong>strumentierung:<br />

www.siemens.de/prozess<strong>in</strong>strumentierung<br />

Prozessanalytik:<br />

www.siemens.de/prozessanalytik<br />

Wägetechnik:<br />

www.siemens.de/waegetechnik<br />

<strong>PROFIBUS</strong> Nutzerorganisation/<strong>PROFIBUS</strong> International:<br />

www.profibus.com<br />

Siemens AG<br />

Industry Sector<br />

Industrial Automation Systems<br />

Postfach 4848<br />

90327 NÜRNBERG<br />

DEUTSCHLAND<br />

www.siemens.com/automation<br />

© Siemens AG 2008<br />

Än<strong>der</strong>ungen vorbehalten<br />

Bestell-Nr.: E86060-A4678-A171-A5<br />

Dispo 09508<br />

KB 0408 10. ROT 36 De / 815218<br />

Pr<strong>in</strong>ted <strong>in</strong> Germany<br />

© Siemens AG 2008<br />

Die Informationen <strong>in</strong> <strong>die</strong>ser Broschüre enthalten Beschreibungen<br />

bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall<br />

nicht immer <strong>in</strong> <strong>der</strong> beschriebenen Form zutreffen bzw. welche<br />

sich durch Weiterentwicklung <strong>der</strong> Produkte än<strong>der</strong>n können. Die<br />

gewünschten Leistungsmerkmale s<strong>in</strong>d nur dann verb<strong>in</strong>dlich,<br />

wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vere<strong>in</strong>bart werden.<br />

Liefermöglichkeiten und technische Än<strong>der</strong>ungen vorbehalten.<br />

Alle Erzeugnisbezeichnungen können Marken o<strong>der</strong> Erzeugnisnamen<br />

<strong>der</strong> Siemens AG o<strong>der</strong> an<strong>der</strong>er, zuliefern<strong>der</strong> Unternehmen<br />

se<strong>in</strong>, <strong>der</strong>en Benutzung durch Dritte <strong>für</strong> <strong>der</strong>en Zwecke <strong>die</strong> Rechte<br />

<strong>der</strong> Inhaber verletzen kann.

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!