PROFIBUS - Das Multitalent für die Kommunikation in der ...
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PROFIBUS - Das Multitalent für die Kommunikation in der ...
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<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 />
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<br />
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<br />
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<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.