NC61 - 2010 - Siemens

PROFINET mit PROFIdrive
Antriebssystem SINAMICS S120
Kommunikation
Siemens NC 61 · 2010
PROFINET
■ Aufbau
■ Aufbau (Fortsetzung)
PROFINET IO mit IRT für Motion Control
Motion Control Konzepte mit PROFINET
Hier regelt bzw. synchronisiert eine Motion-Control-Steuerung PROFINET unterstützt mit SINAMICS die Realisierung unterschied-
Achsen über PROFINET. Dabei ist zyklischer, taktsynchroner licher Automatisierungsstrukturen. Dabei werden dezentrale
Datenaustausch mit den Antrieben erforderlich. PROFINET IO antriebsbasierte Motion-Control-Konzepte oder zentrale Archi-
mit IRT erfüllt diese Anforderung. Dabei wird der Kommunitekturen mit einer Steuerung genauso unterstützt wie verteilte
kationszyklus in verschiedene, zeitlich angeordnete Kanäle ein- Automatisierungslösungen mit modularen Automatisierungsgeteilt.
Im ersten Kanal erfolgt die isochrone Real-Time-Kommukomponenten.nikation (IRT), danach die Real-Time-Kommunikation (RT) und
Standard-TCP/IP-Kommunikation. Durch die Projektierung der PROFINET – Schnittstelle bei SINAMICS
Applikation, z. B. einer Gleichlaufbeziehung zwischen Achsen, SINAMICS S120 mit Control Unit CU320 und mit
werden die IRT-Telegramme implizit bestimmt und die passen- Communication Board CBE20
den Projektierungsdaten generiert.
Die Control Unit CU320 von SINAMICS S120 wird über das
Mit Hilfe eines speziellen Algorithmus wird die optimale zeitliche
Anordnung der einzelnen Telegramme für jeden Netzabschnitt
unter Berücksichtigung der Topologie ermittelt. Dadurch ist ein
Switch in der Lage, die IRT-Telegramme ohne Verzögerung vom
Eingangsport zum festgelegten Ausgangsport und dann zum
Zielgerät weiterzuleiten.
Communication Board CBE20 an PROFINET IO angekoppelt.
Das Communication Board CBE20 enthält den
PROFINET ASIC ERTEC400.
- 4 Ports mit je RJ45-Buchse
- integrierter 4-Port-Switch
- 100 Mbit/s Fullduplex
- PROFINET IO-Device
- PROFINET IO mit RT und IRT
IRT- Standard-
Intervall Intervall
Zyklus 1
IRT- Standard-
Intervall Intervall
Zyklus 2
= Zykluszeit
IRT-
Intervall
Zyklus n
- Standard-TCP/IP-Kommunikation zum Engineering
■ Funktion
Real-Time-Kommunikation mit PROFINET IO
PROFINET nutzt Standard-TCP/IP für Parametrierung, Konfigu-
z. B. Lageregeltakt 1 ms
rierung und Diagnose. Eine Echtzeitkommunikation für die Übertragung
von Prozessdaten findet auf der gleichen Leitung statt.
Isochrone
RT-
Standard-
PROFINET IO bietet folgende Echtzeit-Eigenschaften:
Kommunikation Kommunikation Kommunikation
Real-Time (RT)
IRT-Daten
RT-Daten TCP/IP-Daten
nutzt die Möglichkeit der Priorisierung des Kommunikationsstacks
der Busteilnehmer. Damit wird eine performante Daten-
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übertragung mit Standardnetzkomponenten möglich.
Übergang von PROFIBUS auf PROFINET
Isochrone Real-Time (IRT)
ermöglicht eine streng deterministische zyklische Datenüber-
Die funktionale Schnittstelle zwischen der Steuerung und den tragung mit kurzen Reaktionszeiten und minimalen Jitter für
SINAMICS-Antrieben bei PROFINET und PROFIBUS ist definiert hochperformante Motion-Control-Anwendungen. Diese
durch das PROFIdrive-Antriebsprofil V4 von PROFIBUS Inter- Eigenschaft wird mit einem speziellen ASIC, genannt ERTEC
national. Ein Anwenderprogramm muss beim Übergang von (Enhanced Real Time Ethernet Controller), in den entspre-
PROFIBUS auf PROFINET nicht geändert werden.
chenden Anschaltungen (im Gerät integrierter Switch) bzw.
Netzkomponenten (Switch) realisiert.
PROFINET
PROFIdrive
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© Siemens AG 2009
Automatisierung mit PROFINET
Mit diesen und anderen Eigenschaften erfüllt PROFINET alle
Anforderungen der Automatisierung: industrietaugliche Installationstechnik,
Echtzeitfähigkeit, Deterministik, Einbindung
dezentraler Feldgeräte, einfache Netzwerkadministration und
Diagnose, Schutz vor unberechtigten Zugriff, effizientes herstellerübergreifendes
Engineering sowie taktsynchrone Motion-
Control-Anwendungen.
PROFINET setzt auf die Switch-Technologie und hat diese Technik
für die Echtzeitanwendungen (IRT) erweitert. Dies hat den
Vorteil der optimalen Ausnutzung der Netztopologie, sie kann
auf die Anforderung der Maschine angepasst werden. Es werden
Kollisionen vermieden und damit ein optimaler Datendurchsatz
erreicht.
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