Más información - GRUP DAP - Automatización industrial

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Umschlag_Brochure_IE_sp.FH10 Fri Mar 31 10:02:02 2006
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Folleto Febrero 2006
Soluciones de red
según los estándares IEEE 802.3,
802.3u y 802.11a/b/g/h
simatic
net
INDUSTRIAL ETHERNET
s
Probedruck
kb_sp_kap_01.fm Seite 2 Freitag, 31. März 2006 3:08 15
Contenido
Introducción
Introducción
2
PROFINET –
Estándar Industrial Ethernet para la automatización
4
Industrial Ethernet
Soluciones de red según los estándares IEEE 802.3,
802.3u y 802.11a/b/g/h
7
Componentes de red pasivos
13
Componentes de red activos
15
Transiciones de red
23
Industrial Mobile Communication
24
Seguridad industrial para redes de automatización
28
Industrial Ethernet –
Procesadores de comunicación para SIMATIC S7
30
Telecontrol y telemantenimiento
SINAUT
34
Procesadores de comunicaciones para PG/PC
36
Posibilidades de conexión
42
Resumen de las ventajas
2
Soluciones de red
43
La necesidad de que una red de alto rendimiento tenga una
elevada disponibilidad adquiere una importancia cada vez mayor en las diversas aplicaciones de automatización.
En la actualidad Ethernet es la red más implantada en el entorno de las redes LAN con una cuota de más del 90% y constituye la tecnología básica de Internet para la interconexión
universal.
Con Industrial Ethernet, el ámbito industrial dispone de una
potente red de área y célula según los estándares
IEEE 802.3/802.3u (ETHERNET) y 802.11a/b/g/h (LAN inalámbrica).
Las diferentes posibilidades de Intranet, Extranet e Internet
que ya están disponibles actualmente en el ámbito de la oficina también se pueden aprovechar en la automatización manufacturera, de procesos y de edificios gracias a Industrial
Ethernet. Permite una comunicación de datos potente incluso
en el rudo entorno industrial.
La tecnología Ethernet, exitosa desde hace muchos años, en
combinación con switching, full duplex y autosensing, ofrece
al usuario la posibilidad de adaptar el rendimiento necesario
en su red exactamente a sus requisitos.
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Industrial Communication, un pilar básico de TIA
Totally Integrated Automation (TIA), es una gama integrada y
homogénea de productos y sistemas para la automatización
en todos los sectores, desde la entrada de materias primas y el
proceso de producción hasta la salida de productos acabados,
desde el nivel de campo y el nivel de control de producción
hasta la conexión al nivel de dirección:
■ Las herramientas software integradas asisten en todas las
fases del proyecto, desde la selección del hardware y la programación, hasta el diagnóstico y el mantenimiento, pasando por puesta en marcha
■ Las herramientas acceden a una base de datos común
■ Esto ahorra trabajo de entrada y asegura la coherencia en
todo el proyecto
Características especiales
Industrial Ethernet ofrece para el duro entorno industrial tecnología Ethernet con complementos esenciales:
SIMATIC NET apuesta por esta tecnología probada. Siemens
ha suministrado en el mundo entero más de dos millones de
conexiones en entornos industriales rudos y con grandes interferencias electromagnéticas.
Con ayuda de la tecnología de conmutación, los alcances son
prácticamente ilimitados. Además, Industrial Ethernet ofrece
la posibilidad de disfrutar de una comunicación inalámbrica
que puede integrarse a la perfección en la topología de red. De
esta forma se dispone de la información en cualquier lugar y
momento y se posibilita el acceso móvil a Intranet/Internet
mediante LAN inalámbrica industrial.
Industrial Ethernet utiliza la comunicación de datos para el intercambio de datos entre distintos PLC o entre un PLC e interlocutores inteligentes (p. ej.: PC).
Industrial Ethernet permite construir redes de comunicación
de gran extensión y rendimiento en topologías en línea, anillo
o estrella.
■ Seguridad para las inversiones gracias a constantes desarrollos compatibles
■ Componentes de red para el uso en el ámbito industrial
■ Rápida conectorización y puesta en marcha a pie de máquina mediante el sistema de cableado FastConnect con conectores RJ45
■ Alta disponibilidad de las redes gracias a topología con anillo redundante y sistema de alimentación redundante
■ Vigilancia permanente de los componentes de red por esquema de señalización sencillo y eficaz
■ Rendimiento de comunicación prácticamente ilimitado; si
se necesita se puede escalar el rendimiento aplicando tecnología de conmutación
■ Interconexión de las áreas más diversas, como oficina y fabricación
■ Reserva de ancho de banda en LAN inalámbrica industrial
(IWLAN)
■ "Rapid Roaming" en LAN inalámbrica industrial (IWLAN)
para acceder muy rápidamente a estaciones móviles entre
distintos puntos de acceso
■ Comunicación a escala corporativa gracias a la posibilidad
de acoplamiento por WAN (Wide Area Network), como RDSI
o Internet
■ Sincronización precisa de eventos en toda la instalación mediante cronometría centralizada a escala de planta
Soluciones de red
3
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PROFINET –
Estándar Industrial Ethernet para la automatización
PROFINET es el estándar Industrial Ethernet innovador y
abierto (IEC 61158) para la automatización industrial.
PROFINET utiliza los estándares de TI existentes y permite una
comunicación homogénea desde el nivel de campo hasta el
nivel de gestión, así como una ingeniería a escala de planta.
Comunicación en tiempo real
PROFINET está basada en Industrial Ethernet y utiliza el estándar TCP/IP (Transport Control Protocol/Internet Protocol) para
parametrización, configuración y diagnóstico. La comunicación en tiempo real para la transmisión de los datos de usuario
y de proceso se realiza en la misma línea. Los equipos PROFINET pueden admitir las siguientes características de tiempo
real:
■ Real-Time (RT)
Utiliza la posibilidad de priorización y la optimización de la
pila de comunicación de las estaciones de bus. Esto posibilita una transmisión de datos de alto rendimiento con componentes de red estándar en el ámbito de la automatización.
■ Isochronous Real-Time (IRT)
La comunicación en tiempo real asistida por hardware permite, entre otras cosas, una transmisión de datos isócrona
con ciclos de actualización muy cortos para aplicaciones de
control de movimiento con alta respuesta dinámica.
El ASIC ERTEC (controlador Ethernet de tiempo real mejorado)
es compatible con ambos tipos de tiempo real y constituye la
tecnología de base para las soluciones de sistema homogéneas con PROFINET. Además de integrarse en los productos
Siemens, la tecnología ERTEC se ofrece también a otros fabricantes. La asistencia en el desarrollo de los propios equipos se
realiza en ese caso en forma de Development Kits y Competence Centers.
Aparatos de campo descentralizados
PROFINET permite la integración de equipos de campo descentralizados (IO Devices, p. ej., módulos de señales) de manera directa en Industrial Ethernet. Al configurar eficazmente
con STEP 7, estos equipos de campo se asignan a una unidad
de control central (denominada IO Controller). Los equipos o
módulos disponibles pueden seguir utilizándose si se asocian
a módulos link o módulos de interfaz para PROFINET, lo que
preserva las inversiones de los usuarios de PROFIBUS.
Integración de bus de campo
PROFINET permite la integración sencilla de sistemas de bus
de campo. Para este fin se utiliza un proxy (representante) que
es, por un lado, maestro del PROFIBUS o del sistema AS-Interface y, por el otro lado, una estación en Industrial Ethernet y
admite la comunicación PROFINET. Esto protege las inversiones de los usuarios de la instalación, los constructores de máquinas e instalaciones y los fabricantes de equipos.
Comunicación tiempo real en PROFINET
Automatización manufacturera
100 ms
Servicios de TI
Datos de proceso
4
PROFINET
10 ms
Control de movimiento
1 ms
TCP/IP
Tiempo real
Control de movimiento
Estándares de TI
Basándose en PROFINET pueden realizarse con poco esfuerzo
regulaciones de accionamientos muy veloces e isócronas para
aplicaciones de control de movimiento de alto rendimiento
con Isochronous Real-Time (IRT).
El perfil de accionamiento estandarizado PROFIdrive permite
la comunicación independiente del fabricante entre controladores de movimiento y accionamientos, sea cual sea el sistema de bus: Industrial Ethernet o PROFIBUS.
Las funciones estándar de TI pueden utilizarse simultáneamente con el mismo cable, sin afectar a la comunicación en
tiempo real.
En el marco de la integración de webs, los datos de los componentes PROFINET se representan en formato HTML o XML.
Independientemente de la herramienta utilizada, se puede acceder desde cualquier punto con un navegador de Internet corriente a la información del nivel de automatización, lo cual facilita considerablemente la puesta en marcha y el diagnóstico.
Inteligencia distribuida y
comunicación entre máquinas
PROFINET ofrece automatización distribuida basada en Component Based Automation, la solución modular para máquinas e instalaciones dentro de Totally Integrated Automation.
Las máquinas y las instalaciones se pueden desmontar en módulos inteligentes que pueden volver a utilizarse. Estos módulos comprenden la parte mecánica, la parte eléctrica/electrónica y el programa de usuario de una parte de instalación.
Instalación de red
Con PROFINET, la red se puede instalar sin conocimientos técnicos especiales. El estándar abierto sobre la base de Ethernet
cumple todos los requisitos relevantes en el entorno industrial. PROFINET permite construir fácilmente las topologías de
red usuales como estrella, árbol, línea y anillo para una mayor
disponibilidad con un cableado apto para el uso industrial.
PROFINET ofrece nuevas funciones y aplicaciones para la comunicación sin cables con LAN inalámbrica industrial. De esta
manera se pueden sustituir aquellos elementos que sufren
desgaste, como los contactos deslizantes, y resulta posible utilizar sistemas de transporte filoguiados o equipos de manejo
y servicio personalizados. Industrial WLAN es estandarizable y
ofrece además funciones adicionales que permiten la conexión óptima de los equipos de campo a los controladores:
■ "Reserva de datos"
Sirve para reservar el ancho de banda entre un punto de acceso y un cliente definido. Esto asegura para ese cliente un
rendimiento fiable independientemente del número de
clientes gestionados desde ese punto de acceso.
■ "Rapid Roaming"
Para la transferencia rápida de estaciones móviles entre diferentes puntos de acceso.
Seguridad
PROFINET define un concepto de seguridad escalonado, aplicable sin conocimientos especiales, que excluye en gran medida errores de manejo, acceso indebido y manipulaciones sin
obstaculizar la producción. Para ello se dispone de la familia
de productos SCALANCE S, con módulos de software o hardware.
Safety
El perfil de seguridad PROFIsafe probado en PROFIBUS (según
la norma de seguridad IEC 61508), que permite la transmisión
de datos estándar y de seguridad en un cable de bus, se puede
utilizar independientemente del medio de bus.
PROFIsafe es el primer perfil certificado por TÜV para la comunicación de seguridad para Ethernet. Esto permite también la
comunicación sin cables en aplicaciones de seguridad con
LAN inalámbrica industrial.
Por lo tanto, PROFINET permite realizar aplicaciones de seguridad con una configuración homogénea en toda la red, tanto
en el diseño de instalaciones nuevas como en la ampliación de
las existentes.
Procesos
PROFINET es el estándar para todas las aplicaciones en la automatización. Con la integración de PROFIBUS PA se abarca
también la industria de procesos, llegando incluso a áreas clasificadas (Ex).
■ PROFINET es el estándar Industrial Ethernet
abierto para la automatización
■ PROFINET se basa en Industrial Ethernet
■ PROFINET utiliza TCP/IP y estándares de TI
■ PROFINET es Ethernet en tiempo real
■ PROFINET permite la integración perfecta de sistemas de bus de campo
PROFINET
5
Componentes tecnológicos,
tiempo real en Industrial Ethernet
Basados en el método de transmisión del estándar IEEE 802,
los ASIC de la familia ERTEC ofrecen todos tipos de tiempo real
de PROFINET: Real-Time (RT) e Isochronous Real-Time (IRT).
Para ello combinan de manera inteligente los mecanismos de
conmutación "Cut Through" y "Store and Forward".
De esta forma se pueden desarrollar soluciones homogéneas
de planta y maquinaria.
ASIC para tiempo real
Los ASIC Industrial Ethernet de la familia ERTEC incluían todas
las funciones necesarias para las prestaciones de sistema de
alto rendimiento en el sector de la automatización.
Gracias al preprocesamiento asistido por hardware de la comunicación en tiempo real, el rendimiento ha aumentado
considerablemente.
El switch integrado ofrece unas ventajas económicas decisivas
y permite las topologías de línea habituales en el nivel de
campo.
ERTEC 200 PN IO (en preparación)
ERTEC 200 es un controlador de Ethernet de bajo coste muy
potente para:
■ El desarrollo de PROFINET IO Devices, como por ejemplo periferia descentralizada con conexión Ethernet compatible
con tiempo real, que, basada en Fast Ethernet conmutada,
aumenta la potencia de automatización actual.
■ Equipos de campo con y sin procesador host propio, p.
ej., accionamientos.
Gracias a su reducido tamaño, ERTEC 200 puede implementarse en los espacios más pequeños y utilizarse en la implementación "system-on-chip" de equipos simples o acoplarse al
host del hardware de destino.
ERTEC 400 PN IO
Los principales usos del ERTEC 400 son:
■ IO Controller, por ejemplo en autómatas programables y
controles numéricos.
■ Procesadores de comunicación para sistemas basados en
PC.
■ Componentes de red activos con función de tiempo real.
PCI, el estándar de bus del mundo del PC, forma parte de este
ASIC, lo que ahorra espacio, tiempo y costes en la integración
en entornos de sistema basados en PC.
Para apoyar el desarrollo propio con ERTEC se dispone de diversos paquetes de desarrollo:
■ Development Kit DK-ERTEC 400 PN IO.
■ Development Kit DK-ERTEC 200 PN IO (en preparación).
■ Paquetes de desarrollo para el desarrollo propio con controladores estándar.
6
PROFINET
Industrial Ethernet:
Soluciones
SINAUT
PC
MOBIC
Notebook
S7-400
Pad
Internet
Punto de acces
SCALANCE
W788-1PRO
SIMATIC HMI
con WinAC
Industrial Ethernet
SIMOTION D/P
S7-300
SINAMICS
S120
S7-200
Punto de acceso
SCALANCE
W788-1PRO
Machine
Vision
SIMATIC TDC
SCALANCE S
SIMATIC
WinAC
Field PG M
ET 200
PC
ET 200
Módulo cliente
SCALANCE
W746-1PRO
SIMOTION C/P/D
Control numérico
Soluciones posibles con Industrial Ethernet
Industrial Ethernet permite configurar redes grandes, potentes y redundantes. Los componentes concebidos especialmente para la industria permiten un intercambio de datos
fluido incluso en largos recorridos.
Por ello, los componentes de red robustos para las necesidades más diversas, por ejemplo, componentes eléctricos u ópticos en estructuras en línea, anillo o estrella con 10, 100 ó
1000 Mbits/s, constituyen la espina dorsal de la comunicación
industrial.
Los procesadores de comunicación que, en función del sistema de destino, se ofrecen en diversos modelos y clases de
potencia y para las necesidades más variadas, realizan las conexiones de las estaciones a la red. Industrial Ethernet, con
sus componentes de SIMATIC NET de uso universal, encuentran aplicación en los sectores más diversos.
Industrial Ethernet
7
Industrial Ethernet:
Ejemplos de aplicación
Fabricación de automóviles
En la fabricación de automóviles, pueden realizarse líneas de
producción de velocidad variable y diversas posibilidades de
control de la instalación en funcionamiento. Debe disponerse
de flexibilidad para modificar muchas variables a fin de evitar
que se interfiera en la producción. Al mismo tiempo, la disponibilidad de las instalaciones cobra cada vez más importancia.
Cualquier tiempo no productivo ocasionado por una reparación es casi siempre más caro que vigilar adecuadamente el
desgaste o las posibles averías de la instalación. Con ayuda de
componentes potentes en la comunicación es posible, p. ej.,
localizar o notificar las averías con rapidez.
Alimentos y bebidas
El flujo de material y transporte desde el suministro (p. ej. de
patatas) pasando por su clasificación y almacenamiento hasta
su traslado y la descarga del producto final envasado está programado con anterioridad y puede modificarse en el ordenador principal en función de la capacidad y las necesidades.
Los estados operativos y grupos de las cintas transportadoras
pueden asimismo vigilarse y modificarse, igual que el llenado
de silos. La coordinación de diferentes instalaciones de clasificación es también parte de las tareas de la comunicación,
como la ventilación individual automática de las patatas.
Automatización de edificios
La automatización de edificios se aplica desde hace tiempo en
los aparcamientos. Las plazas libres se indican a la entrada del
aparcamiento y se señala a los conductores el camino hasta
estas plazas mediante flechas de dirección. Un sensor sin contacto montado en el techo hace las veces de vigilante del aparcamiento y controla regularmente las plazas de aparcamiento
por medio de ultrasonidos. Si se circula en sentido contrario
por la rampa de entrada o se forma una cola, se emite una
alarma a la central de supervisión.
Un procesador de comunicación potente recopila y coordina
los datos y los muestra, por ejemplo, en un ordenador.
Aguas residuales
La depuración de aguas residuales requiere que los componentes de automatización y comunicación dispongan de características especiales, como, p. ej., posibilidad de uso en determinados rangos de temperatura, compatibilidad
electromagnética o emisión rápida de avisos en caso de avería. Las líneas de filtrado, bombas o instrumentos de medición
pueden vigilarse y controlarse desde la sala de control para garantizar que la instalación funciona correctamente.
Una comunicación potente transmite los datos correspondientes desde los sensores hasta la sala de control de manera
fiable. Allí pueden, p. ej., visualizarse y controlarse con la
ayuda de un ordenador.
8
Industrial Ethernet
Posibilidades de integración en red
Redes con switches
La funcionalidad de conmutación ofrece ventajas decisivas:
Los switches (SCALANCE X, OSM, ESM) permiten contruir
redes eléctricas u ópticas con topología en línea, estrella y
anillo.
■ Permite la creación de subredes y de segmentos de red.
Como medio de transmisión entre los switches se utilizan
cables de fibra óptica o de par trenzado. Los equipos terminales o segmentos de red se conectan a través de cables de par
trenzado.
La tecnología de conmutación permite la comunicación paralela, es decir, una red se divide, mediante un switch, en varios
segmentos, lo que provoca el desacoplamiento de las cargas.
En cada segmento es posible un intercambio de datos local independiente de los demás segmentos. En consecuencia pueden circular por la red global varios telegramas a la vez.
El aumento de rendimiento radica en la simultaneidad de
varios telegramas.
■ El caudal útil, y con él el rendimiento de la red, aumentan
considerablemente como consecuencia de la estructuración del tráfico de datos.
■ Las reglas de configuración de la red son fáciles de aplicar.
■ Topologías de red con 50 switches y una extensión total de
hasta 150 km se pueden realizar con facilidad y sin necesidad de tener en cuenta tiempos de propagación de señales.
■ Se puede ampliar de forma ilimitada la extensión de la red
conectando distintos dominios de colisión/subredes.
■ Las redes existentes se pueden ampliar con facilidad y sin
efectos negativos utilizando switches.
Funcionalidad de los switches Industrial Ethernet
■ Los switches pueden conectar simultáneamente de forma
temporal y dinámica varios pares de subredes o estaciones,
según el número de interfaces disponibles.
■ Mediante el filtrado del tráfico de datos mediante la dirección Ethernet (MAC) de los equipos terminales, el tráfico de
datos local permanece a dicho nivel; el switch sólo retransmite los datos a estaciones de otra subred.
■ Aumento del número de equipos terminales conectables en
comparación con una red Ethernet clásica.
Estaciones de OS Server Estaciones de
operador
redundante
operador
■ Limitación de la propagación de errores a la subred afectada
SCALANCE X-400
SCALANCE
X-400
S7-200
1000
Mbit/s
Sistemas terceros
10/100
Mbit/s
SCALANCE
X-400
S7-300
S7-400
Sistema H
Características destacadas de los switches Industrial
Ethernet
SCALANCE X
La familia de productos SCALANCE X representa la nueva generación de switches Industrial Ethernet de SIMATIC NET. Está
formada por diversas líneas de producto jerarquizadas y que
están pensadas para las diferentes tareas de automatización.
■ Ahorro de espacio gracias al innovador y robusto concepto
de caja; perfectamente integrable en una solución de automatización SIMATIC; opción de montaje sobre perfil de 35
mm, perfil soporte S7-300 o montaje directo en pared.
■ Los collares de sujeción de que disponen las cajas permiten,
si se usa el conector conforme con PROFINET Industrial
Ethernet FastConnect RJ45 Plug 180 de SIMATIC NET, un alivio de tracción y flexión adicional para el cable de conexión.
■ Redundancia rápida (High Speed Redundancy) permite
tiempos de reconfiguración (≤ 0,3 segundos) muy rápidos
con hasta 50 switches en SCALANCE X-200, SCALANCE X200IRT o SCALANCE X-400.
Sistema H
Industrial Ethernet
9
Redes redundantes
Las redes Industrial Ethernet pueden configurarse de manera
redundante con switches de la línea de productos SCALANCE
X, OSM o ESM. Mediante el cierre del anillo, la red sigue funcionando aunque falle un trayecto de transmisión; en caso de
avería de un componente de red sólo dejarán de estar disponibles las estaciones conectadas a éste.
Redundancia por software
Con el paquete de software S7-REDCONNECT y el procesador
de comunicación CP 1613 A2 pueden conectarse PC al sistema
SIMATIC S7-400-H de manera redundante.
Las aplicaciones para PC (p. ej., WinCC), que utilizan en la actualidad la comunicación S7 (p. ej., a través de la interfaz
OPC), pueden seguir utilizándose sin realizar modificaciones.
En caso de que falle un subsistema o se rompa un cable, se
conmutará automáticamente al sistema de reserva o la red de
reserva (doble bus, anillo redundante) y se mantendrá la comunicación.
High Speed Redundancy –
La redundancia de alta velocidad de SIMATIC NET
Una característica imprescindible para aplicaciones industriales es el tiempo de reconfiguración muy rápido de la red después de un error, dado que, de lo contrario, los equipos terminales interrumpen las conexiones lógicas de comunicación. La
consecuencia sería un proceso incontrolado o la desconexión
de emergencia de la instalación.
Para alcanzar los tiempos de reacción rápidos exigidos, SIMATIC NET utiliza el procedimiento de redundancia de alta velocidad, desarrollado especialmente para el control de la redundancia. De esta manera, la reconfiguración de una red para
crear una infraestructura de red operativa se asegura en un
margen de tiempo inferior a un segundo. Así, en un anillo formado por 50 switches, la reconfiguración de la red después de
un error (rotura de cable o fallo de un switch) está terminada
en menos de 0,3 segundos. En consecuencia, la modificación
en la red no influye en los equipos terminales conectados; no
se interrumpen conexiones lógicas. El control del proceso o de
la aplicación queda asegurado en todo momento.
Como complemento a la realización de la redundancia rápida
de medios en el anillo, los switches SIMATIC/NET ofrecen también la funcionalidad para el acoplamiento redundante rápido
de anillos o segmentos de red. A través de dos switches se
pueden acoplar anillos o segmentos de red libremente estructurados.
S7-400en el anillo elécConfiguración con redundancia de alta velocidad
trico.
S7-400
PC
S7-300
S7-300
Switch
SCALANCE
X204IRT
PC
Comunicación con alta disponibilidad
Twisted Pair
PC con 2 x CP 1613 A2
y S7-REDCONNECT
S7-400
Switch
SCALANCE
X208
Industrial Ethernet
S7-300
S7-400
S7-400H
IPC
PC
CPU H en
Single Mode
IPC
10
Industrial Ethernet
S7-300
S7-400
G_IK10_XX_10044
S7-400
Criterios para la selección
de redes
Partiendo de los criterios indicados puede elegir la red Industrial Ethernet que más se ajuste a sus necesidades.
Red Twisted Pair
Red Fiber Optic
Acoplamiento inalámbrico
Flexibilidad de la topología de red
Idoneidad para altas velocidades de transmisión
Interconexión en redes interedificios
CEM
Cableado sencillo
Gama de cables para usos especiales
Cable para interiores; cable
arrastrable; cable para barcos;
cables FastConnect
Cables para interiores y exteriores;
cable arrastrable; cable exento
de halógenos
Efecto del corte de tensión
Fallo de una subred
Fallo de una subred
Efecto del fallo en el tramo regulado
La red se divide en dos
subredes que funcionan
aisladamente 3)
Máx. extensión de la red
5000 m
Máx. distancia de dos nodos
de la red/Puntos de Accesso
2)
2)
Fallo de una subred
2)
La red se divide en dos
subredes que funcionan
aisladamente 3)
sin límites a partir de 150 km:
observar el tiempo de propagación de las señales
1000 m por segmento
100 m
3000 m
Multimode
26000 m Singlemode
30 m indoor por segmento
100 m outdoor por segmento
Máx. long. del cable de conexión
100 m
3000 m
Multimode
26000 m Singlemode
100 m línea de alimentación a
Punto de Accesso
Cables preconfeccionados
si
si
no
Confección in situ
sin herramienta especial,
sistema FasrConnect
con herramienta especial
y personal capacitado
Soporte de diagnóstico integrado
Indicadores LED; contacto de
señalización; gestión de red
SNMP; gestión basada en la
Web, diagnóstico PROFINET
Indicadores LED; contacto de
señalización; gestión de red
SNMP; gestión basada en la
Web, diagnóstico PROFINET
Indicadores LED;
gestión de red SNMP;
gestión basada en la Web
Estructuras de redes redundantes
Duplicación de la infraestructura (línea, estrella, árbol),
anillo eléctrico redundante
Anillo óptico redundante o
duplicación de la infraestructura (línea, estrella, árbol)
Triplicado de la infraestructura
muy idóneo
idóneo
no idóneo
1)
2)
3)
4)
5)
4)
5)
Apropiado para 10 Mbit/s y 100 Mbit/s y 1000 Mbit/s
Protección contra fallos de subredes mediante alimentación de tensión redundante
sin efecto con anillo
Dependiendo de los componentes de red utilizados
en función de la antena utilizada
Industrial Ethernet
11
Cableado estructurado y FastConnect
Cableado estructurado
El cableado estructurado según EN 50173 describe
el cableado independiente de la aplicación y en forma de árbol
utilizado en complejos de edificios para aplicaciones de tecnologías de la información. Una sede se divide en los siguientes
ámbitos:
■ Ámbito primario:
Conexión de edificios de una sede.
■ Ámbito secundario:
Conexión de plantas de un edificio.
■ Ámbito terciario:
Conexiones para tecnologías de la información de los equipos terminales dentro de una planta.
Sistema FastConnect
Con el sistema de cableado rápido FastConnect (FC) para Industrial Ethernet, el cableado estructurado del ámbito de oficina adquiere aptitud industrial para el uso en naves de fábrica.
Gracias a la óptima coordinación entre sí de los componentes,
el sistema permite la conformación de topologías de red aptas
para la industria en un tiempo mínimo.
La técnica de pelado de FastConnect permite conectar con rapidez y de manera sencilla los cables FC para Industrial Ethernet a los conectores RJ45. La conexión de los equipos terminales y componentes de red se realiza con latiguillos TP Cord.
La estructura especial de los cables Industrial Ethernet FastConnect permite el uso del Industrial Ethernet FastConnect
Stripping Tool que quita la cubierta exterior y la malla de pantalla con precisión en una sola operación. La conexión del cable preparado de esta manera se realiza en los conectores
RJ45 mediante desplazamiento del aislamiento.
A+B < 10 m
A+B+C < 100 m
12
Industrial Ethernet
■ Minimización de los tiempos de conexión de equipos terminales gracias a la preparación en una sola operación de la
cubierta exterior y la malla de pantalla
■ Contactado fiable de la pantalla y alivio de tracción gracias
a tapa atornillable
■ Buen apantallamiento (alta CEM) y derivación (caja metálica), prevención de errores por codificación de colores y la
tapa de contactado transparente.
Cable de conexión,
p. ej. IE TP Cord
Cable de instalación, p. ej.
FC TP Standard Cable 2 x 2
FC TP Standard Cable 4 x 2
Caja de conexión,
p. ej. IE FC Outlet RJ45
IE FC RJ45 Modular Outlet
■ Amplia gama de productos para el cableado flexible en la industria en conformidad con el innovador estándar Industrial Ethernet PROFINET.
■ Conectorización simple de ambos tipos de cable gracias a
herramienta de pelado preajustada (FC Stripping Tool)
Terminal,
p. ej. S7-300
Caja de conexión,
p. ej. IE FC Outlet RJ45
■ Uso de técnica de cableado RJ45 como estándar de amplia
difusión
G_IK10_XX_10061
Latiguillo,
p. ej. IE TP Cord
Ventajas del sistema FastConnect
■ Sistema simple de conexión (contactos de desplazamiento
de aislamiento) para cables de par trenzado Industrial
Ethernet FC de 4 hilos (Cat5) y de 8 hilos (Cat6)
Cableado estructurado según EN 50173
Distribuidor activo,
p. ej. SCALANCE X-400
Sistema FastConnect
Componentes de red pasivos
Cables
Industrial Ethernet puede configurarse como red eléctrica u
óptica. Para las diferentes topologías, requisitos o campos de
aplicación se ofrecen los siguientes tipos de cable.
Tipo de
cable
Denominación
Características
Campo de aplicación
Par trenzado
TP Cord
Latiguillos, confeccionados con conectores sub
D RJ45
de 15 ó 9 polos
Para conectar estaciones a los
componentes de red dentro de
un armario eléctrico, cables de
una longitud de hasta 10 m
Cables de instalación,
desplazamiento de aislamiento, por metros
Para conectar directamente estaciones y componentes de red,
uso para un cableado estructurado, permite conectar los cables a
los contactos FC de manera sencilla y rápida
FastConnect
Variantes de cables:
Hybrid
FC TP Flexible Cable GP 2 x 2
• de 4 hilos, flexible para movimientos guiados ocasionales
FC TP Standard Cable GP 2 x 2
FC TP Standard Cable GP 4 x 2
• de 4 u 8 hilos, para aplicaciones universales
FC TP Trailing Cable GP 2 x 2
FC TP Trailing Cable 2 x 2
• cable para servicios móviles de
4 hilos, para movimiento guiados continuos
FC Torsion Cable GP 2 x 2
• de 4 hilos, muy flexible para
movimientos guiados continuos
(movimiento de torsión)
FC TP Marine Cable 2 x 2
• sin halógenos, de baja inflamabilidad para el tendido
en barcos e instalaciones
offshore
Cable de conexión
M12-180/M12-180
preconectorizado con
dos conectores M12
de 4 polos (IP65)
• Cable de conexión de 4 hilos
para componentes IP65/IP67
IE Hybrid Cable
Cable híbrido para la
transmisión simultánea
de datos (10/100
Mbits/s) y energía (24
V/400 mA); desplazamiento de aislamiento,
por metros
Entorno industrial y de oficina;
para IE FC RJ45 Modular Outlet y
punto de acceso SCALANCE W
con conector híbrido
Fibra de vidrio, por metros o conectorizada
con 4 conectores BFOC
o SC
Tendido en interiores y
exteriores
Fibra óptica
Variantes de cables:
FO Standard Cable GP
(50/125)
Cable de fibra óptica
• cable estándar robusto
para aplicaciones universales
FO Ground Cable (50/125)
• cable protegido contra agua
longitudinal y transversal para
el uso en el exterior; con protección no metálica contra
roedores, posibilidad de tendido enterrado
FO Trailing Cable GP (50/125)
FO Trailing Cable (50/125)
• Cable para uso en cadenas
portacables
Cable de fibra óptica dúplex
marítimo SIENOPYR
(62,5/125)
• cable sin halógenos, a prueba
de pisadas, de baja inflamabilidad y con aprobación de construcción naval para tendido en
barcos e instalaciones offshore
Industrial Ethernet – Componentes de red pasivos
13
Conector
IE FC RJ45 Plug
El diseño compacto y robusto de los conectores permite utilizar
el IE FC RJ45 Plug en entornos industriales y en los equipos del
mundo ofimático. Los conectores IE FC RJ45 Plug permiten conectorizar fácil y rápidamente en campo los cables IE FC 2 x 2
(cables de par trenzado de 4 hilos).
Con el IE FC RJ45 Modular Outlet los cables de 8 hilos IE FC TP
Cable 4 x 2 pueden montarse también a pie de máquina con
seguridad y rapidez. El sistema de cableado de 8 hilos de SIMATIC NET permite alcanzar unas velocidades de transferencia de 10/100/1000 Mbits/s. De esta forma pueden realizarse
dos conexiones Industrial Ethernet para Fast Ethernet o una
conexión Gigabit Ethernet.
IE FC RJ45 Plug
El módulo base del IE FC RJ45 Modular Outlet puede equiparse
con tres diferentes insertos reemplazables, a saber:
■ IE FC RJ45 Modular Outlet Insert 2FE con 2 conectores RJ45
para sistemas a 100 Mbits/s
■ IE FC RJ45 Modular Outlet Insert 1GE con 1 conector RJ45
para sistemas a 1000 Mbits/s
■ IE FC RJ45 Modular Outlet Power Insert para sistema IWLAN
SCALANCE W con 1 x 24 V, 1 conector RJ45
Esto permite no sólo implementar conexiones individuales de
equipos sino también conexiones dobles a 100 Mbits/s.
Al reemplazar el inserto es posible transformar a 1000 Mbits/s
redes a 100 Mbits/s. Para ello no es necesario sustituir el cableado (cableado independiente).
Configuración del sistema con IE FC RJ45 Modular Outlet a 100/1000 Mbits/s
SCALANCE X-400
S7-300
IE TP Cord
IE FC
RJ45
Modular
Outlet
Insert
1GE
IE FC Standard
Cable 4x2
ET 200S
IE FC RJ45
Modular
Outlet
Insert 2FE
IE FC Outlet RJ45
IE FC RJ45
Modular Outlet
Insert 2FE
IE FC Outlet RJ45
El IE FC Outlet RJ45 se usa con elemento de transición, mediante un conector hembra RJ45, entre los robustos cables
IE FC (2 x 2) utilizados en el entorno industrial y los cables TP
Cord preconectorizados.
2 x 100 Mbit/s
enlace
IE TP Cord
1 x 1000 Mbit/s enlace
IE FC RJ45
Modular Outlet Insert 1GE
14
PC
G_IK10_XX_10086
IE FC Standard Cable 4x2
Alineando varios FC Outlet RJ45 es posible construir un panel
de parcheo con cualquier densidad de conexiones
(p. ej., 16 Outlets posibles en un ancho de 19").
Industrial Ethernet – Componentes de red pasivos
Switches Industrial Ethernet no gestionados
PC con
CP 1613 A2
Switch
SCALANCE X005
SCALANCE X005
Entry Level
S7-200 con
CP 243-1
SCALANCE X-100 no gestionados
S7-300 con
CP 343-1 Lean
Switch no gestionado con cinco puertos y diagnóstico en el
equipo para uso en pequeñas islas de máquinas o instalaciones.
IPC con
CP 1613 A2
SCALANCE X-100 no gestionado
Switches con hasta ocho puertos (eléctricos/ópticos), alimentación redundante y contacto de señalización para uso en aplicaciones a pie de máquina.
G_IK10_XX_30039
SCALANCE X005 Entry Level
Panel PC
Topología en estrella con SCALANCE X005
Estructura en línea con cable de cobre u óptico con SCALANCE X-100
Switch
SCALANCE
X108
S7-400 con
CP 443-1
Advanced
S7-300 con
CP 343-1/MP 370
Switch
SCALANCE
X104-2
IE FC
RJ45
Plug
S7-200
con CP 243-1
Switch
SCALANCE
X104-2
IE/PB
Link
Switch
SCALANCE
X104-2
IPC con
CP 1613 A2
Topología lineal de cobre
Topología lineal óptica
ET 200X
PROFIBUS
FC Standard Cable
Industrial Ethernet – Componentes de red activos
G_IK10_XX_10090
Armario eléctrico
10/100 Mbit/s
Industrial Ethernet FC Cable 2x2
S7-300
con CP 343-1
15
Switches Industrial Ethernet gestionados
Estación de operador
S7-400
S7-400
PC
Switch
SCALANCE
X-400
PC
Fiber Optic
Switch
SCALANCE
X206-1
S7-300
SCALANCE X-200 gestionado
S7-300
S7-400
Twisted Pair
Switch
SCALANCE
X208
IPC
PC
S7-400
S7-300
S7-400
S7-400
Longitudes de cable máximas para 100 Mbit/s:
Tramo de anillo de Cu: 100 m
Tramo de anillo de FO (multimodo): 3000 m
Redundancia de alta velocidad en anillo con tramos ópticos y
de cobre
SCALANCE X-200IRT gestionado
SCALANCE X-200 gestionado
La amplia gama de equipos de la línea de productos
SCALANCE X-200 comprende switches con hasta ocho puertos (10/100 Mbits/s). Pueden utilizarse de forma universal,
tanto en aplicaciones a pie de máquina como en secciones de
instalación interconectadas, en estructuras en línea, anillo y
estrella de Cu o de Cu/ópticas; con fibras monomodo, hasta
26 km. La configuración y el diagnóstico remoto están integrados en la herramienta de ingeniería STEP 7. De este modo
aumenta la disponibilidad de la instalación. Los equipos tienen un alto grado de protección (IP65), lo que permite instalarlos fuera del armario eléctrico.
SCALANCE X-200IRT gestionado
Los switches de SCALANCE X-200IRT pueden utilizarse en redes de secciones de instalaciones donde sea crucial el funcionamiento en tiempo real Real-Time e Isochronous Real-Time
(en preparación). Los datos estándar (TCP/IP) puede transferirse tambíen por la misma red. De este modo se puede prescindir de redes duplicadas.
16
G_IK10_XX_10113
IPC
Switches modulares Industrial Ethernet
SCALANCE X-400 modular
Los switches de la línea de productos SCALANCE X-400 son
adecuados para construir redes con topología en línea, anillo
y estrella (ópticas/de Cu) a 10/100/1000 Mbits/s, en instalaciones de alto rendimiento. Los switches SCALANCE X-400 presentan una estructura modular en la que los módulos FO y los
módulos extensores se pueden insertar en el switch según sea
necesario. Gracias a estas ampliaciones se pueden utilizar
hasta ocho puertos eléctricos y ocho puertos ópticos adicionales.
Dada la compatibilidad con los estándares de TI (p. ej., VLAN,
RSTP, Layer 3), existe la posibilidad de integrar a la perfección
redes de automatización en redes corporativas existentes.
Los switches SCALANCE X-400 por ejemplo, son muy indicados para sistemas de control de procesos como PCS7.
SCALANCE X-400 modular
Anillo óptico y eléctrico con SCALANCE X y OSM (Optical Switch Module) acoplados en redundancia
Servidor
Puesto de
operación
Estación de ingeniería
Red corporativa
PC
PC
Switch SCALANCE
X414-3E
100 Mbit/s
Enlace standby
S7-300
Switch
SCALANCE
X204-2
Switch
SCALANCE
X204-2
100 Mbit/s
S7-300
S7-300
S7-400
PG
S7-400
G_IK10_XX_10132
Switch SCALANCE
X208
Switch
SCALANCE
X204-2
17
Módulos Switch Industrial Ethernet
Industrial Ethernet ELS
Los switches ELS (Electrical Lean) con cuatro u ocho puertos
(10/100 Mbits/s) permiten configurar estructuras en bus
Industrial Ethernet por red eléctrica en el nivel de campo, pero
también pueden utilizarse para topologías en estrella más
pequeñas. Han sido concebidos para su aplicación dentro de
un armario eléctrico.
Industrial Ethernet OSM/ESM
Industrial Ethernet ELS
Los Optical Switch Modules (OSM) y los Electrical Switch Modules (ESM) son switches Industrial Ethernet gestionados para
aplicaciones a pie de máquina y secciones de instalación interconectadas o redes de instalación más grandes con estructura
en línea, anillo y estrella (100 Mbits/s).
Mediante la formación de segmentos (división de una red en
redes parciales/segmentos) y la conexión de dichos segmentos a un OSM/ESM se puede alcanzar, en redes existentes, el
desacoplamiento de la carga y, en consecuencia, un aumento
del rendimiento de la red. Para la configuración del anillo óptico OSM se precisan dos puertos de cable de fibra óptica. Por
cada anillo pueden utilizarse hasta 50 OSM.
Los anillos eléctricos se configuran con dos puertos de par
trenzado del ESM. Por cada anillo pueden utilizarse hasta 50
ESM.
Industrial Ethernet OSM
Adicionalmente a los dos puertos de anillo, los OSM/ESM disponen de otros seis puertos (a elección con interfaz RJ45 o
ITP) que permiten la conexión de equipos terminales y de segmentos de red.
100 Mbit/s
Anilo FO
Armario eléctrico
S7-400
S7-300-1/MP 370
IE/PB Link
Industrial Ethernet ESM
IE FC
Outlet
RJ45
ELS TP 40
ELS TP 40
ET 200X
18
ELS TP 40
PROFIBUS
FC Standard Cable
G_IK10_XX_10116
OSM TP 22
10/100 Mbit/s
Industrial Ethernet FC Cable 2x2
OSM TP 22
Convertidor de medios Industrial Ethernet
S7-400
S7-400
PC
S7-300
SCALANCE
X204IRT
S7-300
PC
Convertidores de medio SCALANCE X
Twisted Pair
Los convertidores de medio Industrial Ethernet de la línea de
productos SCALANCE X-100 son convertidores de medio de
transferencia Industrial Ethernet no gestionados con diversos
tipos de puerto. Permiten el uso selectivo de cables de fibra
óptica en redes Industrial Ethernet y son la solución ideal para
convertir señales eléctricas en ópticas.
IPC
S7-300
IPC
PC
S7-400
Industrial Ethernet OMC
Los convertidores de medio óptico Industrial Ethernet OMC
TP11 y OMC TP11-LD permiten el uso selectivo de cables de fibra óptica en redes Industrial Ethernet. Las interfaces de par
trenzado de 100 Mbits/s Full Duplex de los equipos terminales
o los componentes de red se convierten en interfaces de cables de fibra óptica con el OMC.
Twisted Pair
SCALANCE X101-1
1
SCALANCE X101-1LD
1
OMC TP11
1
OMC TP11LD
1
M12
Fast
Connect
Fiber Optic
ITP
Multimodo
BFOC
Monomodo
BFOC
1
1
1
1
idóneo
no idóneo
G_IK10_XX_10137
RJ45
2 x 24 V DC
TP / FO
Entorno SIMATIC
Tipo de módulo
100 Mbit/s
10 / 100 / 1000 Mbit/s
LEDde diagnóstico
Fast Ethernet
Caja compacta
Gigabit Ethernet
Características
Redundancia de anillo
sin RM
Tipo y cantidad de puertos
10 / 100 / 1000 Mbit/s
G_IK10_XX_10054
SCALANCE
X101-1 ó
X101-1 LD
Visualización local
(tecla de juego)
Los convertidores de medio SCALANCE X-100 disponen de alimentación redundante (2 x DC 24 V) y de un contacto de señalización de fallo que se configura a través del pulsador SET
situado en el frontal del equipo. El diagnóstico local se realiza
a través de los LED.
Fiber
Optic
contacto de señalización
Todas las variantes presentan una robusta caja metálica (IP30)
compacta para su montaje en armarios eléctricos, en perfiles
estándar, en perfil soporte S7-300 o directamente en una pared. El collar de sujeción integrado en el frente de la caja junto
al puerto RJ45 garantiza, junto con el conector conforme con
PROFINET Industrial Ethernet FastConnect RJ45 Plug, una comunicación de datos duradera y fiable. La interacción del collar
de sujeción y el IE FC RJ45 Plug alivia al conector RJ45 del convertidor de medio de esfuerzos de tracción y flexión.
S7-400
SCALANCE
X208
19
Sinopsis
SCALANCE X
SCALANCE X-400
Real-Time (RT)
X414-3E
OSM / ESM
SCALANCE X-200
SCALANCE X005
sin administración
SCALANCE X-100
con administración
Gama de potencia
Red eléctrica
Isochronous
Real-Time
High Speed
Redundancy
20
X208PRO
Red óptica
X208
X204-2/
X206-1/
X204-2LD X206-1LD
X108
X104-2
Red eléctrica
Red óptica
X204IRT
X202-2IRT
ELS TP40M
ELS TP40 / TP80
X106-1
X005
G_IK10_XX_10133
Gigabit modular
Estándares IT
High Speed
Redundancy
Isochronous Real-Time (IRT)
Funciones
X208
8
X206-1
6
X206-1LD
6
X204-2
4
X204-2LD
4
X208PRO
8
1
1
2
2
8
X108
8
X106-1
6
1
X104-2
4
2
X005
5
OSM TP22
2
2
4
OSM TP62
6
2
8
OSM ITP62
6
2
8
OSM ITP53
5
3
8
OSM ITP62-LD
6
OSM BC08
2
8
8
8
ESM TP40
4
4
ESM TP80
8
8
ESM ITP80
8
ELS TP40
2
2
ELS TP40M
2
2
ELS TP80
Switching Layer 3
4
Características de oficina
(VLAN, RSTP, IGMP, .... )
2
Entradas digitales
2
X204IRT
Construcción mecánica
modular
X202-2IRT
4)
Tecnología para Gigabits
4 2)
Compatibilidad con IRT
4 1)
Redundancia standby
12
2 3)
Redundancia de anillo con RM
Monomodo
BFOC
C-PLUG
Multimodo
BFOC
X414-3E
ITP
Redundancia de anillo sin RM
Fiber Optic
Fast
Connect
Diagnóstico PROFINET
M12
Diagnóstico: Web, SNMP,
RMON
TP
RJ45
2 x 24 V DC
TP / FO
100 Mbit/s
Entorno SIMATIC
Tipo de módulo
10 / 100 Mbit/s
Caja compacta
10 / 100 /
1000 Mbit/s
LEDde diagnóstico
Fast Ethernet
Visualización local
(tecla de juego)
Gigabit
Ethernet
Características
Contacto de señalización
Tipo y cantidad de puertos
8
8
1) posibilidad de conexión aditiva con 2 módulos de medios multimodo
2) posibilidad de conexión aditiva con 2 módulos de medios monomodo
1) y 2) posibilidad de conexión total de máx. 2 módulos de medios de 100 Mbits/s
3) FO con módulo de medios de gigabits
4) en preparación
idóneo
no idóneo
G_IK10_XX_10012
21
Diagnóstico y gestión de redes
Los switches Industrial Ethernet SCALANCE X005, X-100,
X-200, X-200IRT, X-400, OSM y ESM disponen de las siguientes funciones de diagnóstico:
■ Indicadores LED.
Los LED muestran a pie de máquina información sobre la
alimentación, el estado de los puertos y el tráfico de datos.
■ Contacto de señalización de errores.
El contacto de señalización de fallo con aislamiento galvánico permite señalizar el tráfico de una conexión.
Esto permite vigilar el módulo, p. ej., a través de un módulo
de entrada de un PLC.
■ Máscara de señalización para el contacto de señalización de
fallo.
La máscara de señalización se ajusta, pulsando teclas, al estado actual del switch (estado teórico).
Define qué puertos y qué entradas de alimentación deben
vigilarse. El contacto de señalización sólo notifica un fallo si
falla un puerto o una alimentación vigilada (desviación entre estado teórico
y real).
■ Diagnóstico PROFINET.
Las alarmas de diagnóstico PROFINET de SCALANCE X-200
y SCALANCE X-400 (en preparación) pueden mostrarse con
STEP 7 e incluso procesarse en el controlador.
Gracias a la completa integración en el concepto SIMATIC
para notificación de errores del sistema, se reducen los trabajos de ingeniería en el PLC y el HMI.
■ Gestión basada en Web.
El servidor Web integrado permite realizar los ajustes de
configuración y de diagnóstico desde un navegador estándar. El servidor Web permite también leer informaciones
estadísticas.
Vigilancia de la red de una estación de bombeo con el servidor OPC
SNMP
■ Diagnóstico estándar a través de SNMP (Simple Network
Management Protocol).
Con SNMP, los switches SCALANCE X-200, SCALANCE
X-400 y OSM/ESM se pueden vigilar en cualquier sistema de
gestión de redes y, con ayuda del servidor OPC SNMP, también en sistemas HMI.
Si se producen fallos en un equipo, los avisos de error
(SNMP Traps) se envían a un sistema de gestión de redes o,
mediante correo electrónico, a un administrador de red predefinido.
■ VLAN (redes LAN virtuales)
■ Interrogador/snooping IGMP
■ RSTP (Rapid Spanning Tree)
■ Restricciones multicast/broadcast
■ Layer3 (routing IP)
Posibilidades de diagnóstico con switches
Tipo de módulo
SCALANCE X414-3E
LED
Contacto de Máscara de Diagnóstico Gestión Diagnóstico
señalización señalización PROFINET basada en a través de
de errores
Web
SNMP
VLAN
Interrogador/
snooping
IGMP
RSTP
Restricciones Layer 3
multicast/ (routing IP)
broadcast
i.V.
SCALANCE X-200/X-200IRT
SCALANCE X-100
SCALANCE X005
OSM
ESM
G_IK10_XX_10138
22
Industrial Ethernet – Transiciones de red
Transiciones de red
S7-400
PC con
PN OPC-Server
S7-300
Industrial Ethernet
Access Point
SCALANCE
W-780
PC con
SIMATIC
WinAC
(Proxy)
S7-300 con
CPU PROFINET
S7-200
IE/PB Link
(Proxy)
S7-300 con
CPU PROFINET
IE/PB Link
PN IO
S7-400
PC
S7-300
WinAC
PG
SIMATIC C7
S7-200
IWLAN/PB
Link PN IO
(Proxy)
PROFIBUS
DP/AS-Interface Link 20E
DP/AS-i LINK
Advanced
S7-300
Las transiciones de red entre Industrial Ethernet, PROFIBUS,
AS-Interface o KNX/EIB se realizan a través de módulos Link,
controladores (PLC) o PC. Si se realizan a través de un controlador o PC, se llevan a cabo a través de interfaces integradas y
procesadores de comunicación (CP). Si la transición de red se
realiza a través de un módulo Link, los datos se trasmiten de
una red a otra sin necesidad de más procesamientos.
Como componentes independientes, los módulos Link conforman la transición perfecta entre los distintos sistemas de bus,
por ejemplo, Industrial Ethernet y PROFIBUS. Así, p. ej., los
sistemas de interfaz hombre-máquina pueden acceder con
facilidad desde Industrial Ethernet a equipos de campo de
PROFIBUS o AS-Interface.
AS-Interface
G_IK10_XX_10139
SIMATIC C7
De este modo se puede realizar una integración vertical desde
el nivel de gestión hasta el nivel de campo.
Nuestra gama incluye los módulos Link siguientes:
■ IE/PB Link y IE/PB Link PN IO
para la transición de Industrial Ethernet a PROFIBUS
■ IWLAN/PB Link PN IO
para la transición de IWLAN a PROFIBUS
■ DP/AS-i LINK Advanced y DP/AS-Interface Link 20E
para la transición de PROFIBUS a AS-Interface
23
Las ventajas de una red de comunicación inalámbrica
S7-300 con CPU PROFINET
o CP 343-1
Industrial Ethernet
Access Point
SCALANCE
W788-1RR
Access Point
SCALANCE
W788-1RR
IWLAN RCoax Cable
IWLAN/
PB Link
PN IO
Client Module
SCALANCE
W747-1RR
PROFIBUS
ET 200S
ET 200pro
ET 200S
La clave del éxito en el mercado de mañana se encuentra en
el suministro y disponibilidad de información, independientemente del lugar y momento.
Los equipos móviles, interconectados a través de redes de inalámbricas rápidas (Wireless LAN), permiten configurar unos
procesos considerablemente más eficientes. La ventaja de las
soluciones inalámbricas es, sobre todo, la simple y flexible accesibilidad a las estaciones móviles. En este contexto, la Industrial Mobile Communication (IMC) tiene una importancia especial: IMC representa la movilidad con productos de
comunicación industriales de SIMATIC NET que utilizan comunicación inalámbrica. Se basan en estándares internacionales,
p. ej. IEEE 802.11, GSM, GPRS o, en el futuro, también UMTS.
Asimismo, también es posible una comunicación inalámbrica
de seguridad a través de IWLAN.
24
■ Aumento de la competitividad, dado que la movilidad permite alcanzar una mayor flexibilidad
■ Se facilitan los trabajos de mantenimiento, se reducen los
gastos de mantenimiento y los tiempos improductivos y el
personal se utiliza de forma óptima
■ Las listas de repuestos y los manuales están accesibles
desde cualquier lugar
■ Las órdenes de trabajo se pueden recibir y confirmar online
■ La solución de sistema está probada porque los componentes de red, los procesadores de comunicaciones y el software están adaptados entre sí
■ El telediagnóstico para distintas máquinas de producción
desde un centro de mantenimiento reducen los gastos de
mantenimiento
■ Los lugares de instalación inaccesibles se alcanzan fácilmente, sin necesidad de un cableado complejo
■ Puesta en marcha rápida de nuevas secciones del sistema
gracias a menos costes de instalación de la red de comunicaciones
■ Ausencia de desgaste en equipos o partes giratorias o en
movimiento
■ Conexión económica de equipos alejados, difícilmente accesibles o instalados en un entorno agresivo
SCALANCE W, la comunicación inalámbrica
Los productos de SCALANCE W ofrecen una combinación
única de fiabilidad, robustez y seguridad en un mismo producto.
Con la LAN inalámbrica industrial (IWLAN) se ofrece una versión ampliada del estándar IEEE 802.11, especialmente interesante para los clientes industriales con necesidades específicas en determinismo y redundancia. De esta manera, los
clientes disponen por primera vez de una red inalámbrica
única tanto para datos de proceso críticos (p. ej., señalización
de alarmas), como para la comunicación no crítica (p. ej., servicio técnico y diagnóstico).
Con los componentes IWLAN de SCALANCE W y PROFINET, el
estándar Industrial Ethernet dispone de una solución móvil
para nuevas aplicaciones hasta el nivel de campo.
La fiabilidad del canal de radio tiene continuidad en la forma
constructiva estanca al polvo y al agua (IP65) de la caja metálica, que cumple con los elevados requisitos en cuanto a estabilidad mecánica ya conocidos de SIMATIC.
Para la protección contra el acceso indebido, los productos
ofrecen modernos mecanismos estándar para la identificación del usuario (authentification) y el cifrado de datos, aunque también se pueden integrar sin problemas en políticas de
seguridad existentes. Para acceder muy rápidamente a estaciones móviles entre dos puntos de acceso distintos se dispone de la función "Rapid Roaming".
SIMATIC S7-400
con CP 443-1 Advanced
Industial Ethernet
RCoax Cable segmento 1
Antenna
ANT792-4DN
IWLAN/PB
Link PN IO
ET 200S mit
con
IM 151 CPU
Antenna
ANT792-4DN
ET 200S con
IM 151 CPU
IWLAN/PB
Link PN IO
PROFIBUS
PROFIBUS
Antenna
ANT792-4DN
IW
IWLAN/PB
Lin
Link PN IO
ET 200S con
IM 151 CPU
PROFIBUS
Monoraíles suspendidos (electrovías)
Ejemplos de aplicación
■ Monorraíles suspendidos
(electrovías)
■ Líneas transfer
■ Sistemas de transporte
filoguiados
■ Robots
■ Grúas
■ Transpaletas de almacenes automatizados
■ Carros de cambio de
herramienta
■ Estaciones
■ Metros
■ Vagones
■ Ascensores
Componentes de red para IWLAN
■ IWLAN RCoax Cable
■ IWLAN/PB Link PN IO
■ SCALANCE W-700
Posibilidades de uso del cable radiante
RCoax Cable
■ Montaje en zonas de difícil cobertura (p. ej., en túneles, canales y huecos de ascensores), donde es importante una
transmisión de los datos segura y exenta de desgaste. Para
este fin, la potencia de transmisión se conduce de forma definida a lo largo del cable coaxial RCoax.
■ Aplicaciones en las que se da mucha importancia a una conexión inalámbrica fiable y exenta de desgaste con una radiación controlada y limitada de la potencia de emisión, con
el objeto de aumentar la seguridad de los datos (p. ej., cintas transportadoras, robots y cualquier tipo de vehículos sobre carriles). En modernas plantas de fabricación en las que
se utilizan comunicaciones inalámbricas en la producción
esto permite administrar de forma muy precisa tanto las frecuencias de emisión como la potencia/lugar.
■ Accesorios:
– Antenas
– Impedancia terminadora
– Lightning Protector
– Fuentes de alimentación
25
Productos para la comunicación inalámbrica
Los siguientes productos se utilizan con SIMATIC NET para la
comunicación móvil en soluciones de automatización:
■ Puntos de acceso
SCALANCE W788-1PRO/W788-2PRO y
SCALANCE W788-1RR/W788-2RR
Soluciones WLAN completas para el entorno de oficina y de
producción, que pueden aplicarse junto con el punto de
acceso SCALANCE W788-2RR y HiPath Wireless. De esta forma
en una red inalámbrica pueden utilizarse los controladores
móviles, las interfaces hombre-máquina inalámbricas y la telefonía WLAN con teléfonos OptiPoint.
■ Procesador de comunicación CP 7515, p. ej., para Field PG
■ Módulos cliente
SCALANCE W744-1PRO, SCALANCE W746-1PRO y SCALANCE W747-1RR
■ Router IWLAN/PB Link PN IO
■ IWLAN RCoax Cable
■ Accesorios
Estos productos permiten una conexión inalámbrica especialmente fiable y presentan un diseño muy robusto. Las cajas
están protegidas contra salpicaduras de agua y tienen una ejecución estanca al polvo con una alta resistencia contra vibraciones y choques.
Para la comunicación inalámbrica en el entorno PROFIBUS se
ofrece una solución basada en radiotransmisión con el
IWLAN/PB Link PN IO.
Esto permite ofrecer la información de forma rápida, móvil,
segura y sencilla en el lugar correcto y en el momento
adecuado.
La conexión inalámbrica con IWLAN tiene una calidad tan alta
que satisface incluso los requisitos de tiempo real de
PROFINET IO y la necesidad de determinismo, incluso en
entornos industriales exigentes.
26
Número
de dispositivos
SCALANCE
W788-1PRO
SCALANCE
W788-2PRO
CP 7515
1)
muy idóneo
2)
no idóneo
Función de cliente con parámetros alternativos
p.ej. Cable Rcoax
3)
0°C a +60°C
1)
1
65
2048 IP o direc.
MAC
IE
1)
2
65
o direc.
2048 IP MAC
IE
SCALANCE
W788-1RR
1)
1
65
2048 IP o direc.
MAC
IE
SCALANCE
W788-2RR
1)
2
65
o direc.
2048 IP MAC
IE
SCALANCE
W744-1PRO
1
65
1
1x direc.
MAC
IE
SCALANCE
W746-1PRO
1
65
8
7x IP-, 1x
direc. MAC
IE
SCALANCE
W747-1RR
1
65
8
7x IP-, 1x
direc. MAC
IE
IWLAN/PB
Link PN IO
1
20
1
20
3)
Interfaz por cable
Itinerancia rápida (Rapid Roaming)
Número
de direcciones
Tabla de
direcciones
Administración
de direcciones
Reserva de la velocidad de transmisión
Caja de metal
Resistente contra condensaciones
0°C a +40°C
-20°C a +60°C
Grado de protección IP
Perfil DIN
Perfil soporte S7
Montaje mural
Energía redundante
PoE (Power-over-Ethernet) 24V
PoE (Power-over-Ethernet) 802.3af
Sistema de distribución inalámbrico (WDS)
Antena externa enchufable 2)
Diversidad de antena
WEP (Wired Equivalent Privacy)
WPA (Wi-Fi Protected Access)
AES (Advanced Encription Security)
802.11a (5 GHz, 54 Mbit/s)
802.11g (2,4 GHz, 54 Mbit/s)
802.11b (2,4 GHz, 11 Mbit/s)
HiPath Wireless controller
Número de interfaces inalámbricas
Cliente
Punto de accesso
Funciones
8 PROFIBUS
Slaves
PB
Master
1
PC Card
(32 Bit)
G_IK10_XX_30123
27
Ordenador de servicio
con software
SOFTNET Security Client
Firewall
Ordenador de control de fabricación
con software SOFTNET Security Client
PC con
software
SOFTNET
Security
Client
Servidor
Nivel MES
Security
Module
SCALANCE S
Red de oficina
Switch
SCALANCE X-400
Switch SCALANCE X414 3E
Red de automatización
Security Module
SCALANCE S
Security Module
SCALANCE S
Panel
PC
HMI
Célula de automatización
Acceso seguro (túnel VPNl)
Las modernas soluciones de automatización se basan en la
comunicación y la creciente interconexión de las distintas islas
de fabricación. La integración de todos los componentes de
fabricación con conexión homogénea a la red de oficina o la
Intranet de la empresa adquiere cada vez mayor importancia:
■ Posibilidad de acceso remoto para fines de servicio técnico
■ Creciente uso de mecanismos de TI como servidores Web y
correo electrónico en los PLC
En consecuencia, la comunicación industrial está ligada cada
vez más con el mundo informático y se ve expuesta a los mismos riesgos que se conocen del entorno de oficina e informático, p. ej. hackers, virus, gusanos o troyanos.
Con su concepto de seguridad industrial, Siemens ofrece una
solución de seguridad especialmente concebida para la automatización industrial y que cumple los requisitos de este
entorno de aplicación.
■ Utilización de redes LAN inalámbricas
28
G_IK10_XX_30010
Células de robot
Módulos de seguridad y SOFTNET Security Client
Módulos de seguridad SCALANCE S612 y
SCALANCE S613
Los módulos de seguridad de la familia SCALANCE S han sido
concebidos especialmente para aplicaciones de automatización, pero se adaptan perfectamente a las estructuras de seguridad del ámbito de la oficina y la tecnología de la información.
Los módulos de seguridad protegen las redes de automatización contra espionaje, manipulación y accesos no permitidos,
garantizando el intercambio de datos entre equipos individuales o segmentos de red completos (p. ej., células de automatización).
Los módulos de seguridad SCALANCE S ofrecen una funcionalidad de seguridad escalable:
■ Firewall para la protección de los PLC contra acceso indebido, independientemente del tamaño de la red que debe
protegerse
■ Como alternativa o complemento, Virtual Private Network
(VPN) para la autentificación segura de las estaciones de comunicación y cifrado de la transmisión de datos
SOFTNET Security Client
El software establece conexiones VPN seguras basadas en IP
de PC/PG con segmentos de red.
El SOFTNET Security Client permite a programadoras, PC de
escritorio y portátiles acceder a estaciones de red o sistemas
de automatización protegidos por SCALANCE S.
Ventajas del concepto de seguridad SCALANCE S
■ Protección contra espionaje y manipulación de
datos
Fácil configuración mediante la Security Configuration Tool
■ Protección contra sobrecarga del sistema de
comunicación
■ Protección contra influencias mutuas
■ Protección contra direccionamientos erróneos
■ Configuración y administración sencilla para el
usuario sin necesidad de conocimientos especiales sobre IT-Security
■ Sin necesidad de realizar modificaciones o ajustes
en la estructura de red existente
■ No es necesario modificar o adaptar aplicaciones o
estaciones de red existentes
■ Diseño robusto, apto para el entorno industrial
Procesadores de comunicación para SIMATIC
29
SIMATIC S7
Los procesadores de comunicación de SIMATIC NET pueden
utilizarse en aplicaciones a nivel de campo, en la automatización de procesos o en la conexión inalámbrica.
La eficacia y la efectividad son esenciales en las soluciones
para componentes de instalaciones en tareas de automatización. De esta forma, las exigencias que se plantean al rendimiento de la comunicación respecto a la velocidad de transferencia de los datos son muy elevadas.
SIMATIC S7-200/S7-300/S7-400
S7-400
S7-200
S7-300
Los procesadores de comunicación ofrecen un caudal útil
constante ya que realizan un preprocesamiento del protocolo.
Consiguen unos tiempos de reacción reducidos con un nivel
elevado estable, excluyendo variaciones en el rendimiento de
la comunicación.
Los CP descongestionan el equipo terminal de tareas de comunicación, ocupando en el mismo escasos recursos.
PLC, elemento central de la comunicación
Los autómatas programables o PLC tienen una importancia
fundamental en el entorno de la automatización. Y la espina
dorsal de dicho entorno la representa la comunicación industrial. Los CP PLC de SIMATIC NET juegan un papel clave en la
comunicación industrial.
Ofrecen las siguientes ventajas:
■ CP para todos los formatos SIMATIC,
p. ej., SIMATIC S7-200/-300/-400.
CP 243-1
CP 243-1 IT
■ Gracias a comunicación abierta y conforme a estándares, el
SIMATIC puede comunicarse con cualquier equipo.
SIMATIC NET aumenta la disponibilidad gracias a secciones de
instalación modulares interconectadas, como en el caso de la
alimentación eléctrica, que también se lleva a cabo en circuitos eléctricos individuales.
CP 343-1 Lean
CP 343-1
CP 343-1 Advanced
CP 443-1
CP 443-1
Advanced
Los controladores SIMATIC S7 pueden integrarse mediante los
protocolos estándar TCP/IP, HTTP, SMTP y FTP en sistemas de
software de orden superior como MES (Manufacturing
Execution System) y MIS (Management Information System).
Esto resulta todavía más sencillo con los productos SIMATIC
NET para PC con Windows, que ofrecen una interfaz OPC y
están integrados en la ingeniería de SIMATIC.
STEP 7 con NCM S7
Procesadores de comunicación para SIMATIC S7
30
SIMATIC S7
Para la conexión a SIMATIC S7 existen varios procesadores de
comunicación cuya ejecución está adaptada al correspondiente sistema de destino: SIMATIC S7-200, SIMATIC S7-300 o
SIMATIC S7-400.
CP para S7-200
Los procesadores estándar para SIMATIC S7 son:
■ CP 243-1 para SIMATIC S7-200
■ CP 343-1 Lean y CP 343-1 para SIMATIC S7-300
■ CP 443-1 para SIMATIC S7-400
Todos los procesadores de comunicación están concebidos
para uso en entorno industrial con amplios rangos de temperatura. Están certificados para la construcción naval (ABS), lo
que permite su uso en barcos o instalaciones offshore. Mediante la interfaz RJ45 se integran los CP en el sistema de cableado apto para la industria de SIMATIC NET. Con velocidades
de transmisión entre 10 Mbits/s y 100 Mbits/s es posible transmitir con rapidez incluso grandes cantidades de datos. Los CP
disponen en forma estándar de comunicación S7.
CP 243-1
CP para S7-300
Además de los procesadores estándar, SIMATIC NET ofrece
procesadores de comunicación con funciones ampliadas:
■ CP 243-1 IT con funcionalidad TI
■ CP 343-1 Advanced con funcionalidad TI, aplicable como
PROFINET IO Controller
■ CP 443-1 Advanced con funcionalidad TI, aplicable como
PROFINET IO Controller; dispone de un switch de 4 puertos
para configurar redes locales pequeñas.
CP 343-1
CP para S7-400
CP para S7-200
Los CP para SIMATIC S7-200 (CP 243-1 y CP 243-1 IT) pueden
establecer hasta ocho conexiones con otras estaciones Industrial Ethernet y pueden hacer las veces de cliente o de servidor. Las aplicaciones de PC pueden acceder mediante una interfaz OPC estándar, abierta y no propietaria a los datos de un
S7-200 con CP 243-1 y CP 243-1 IT. Para acceder a los datos se
necesita el paquete de software SOFTNET S7. Así, los datos de
proceso pueden visualizarse, archivarse o procesarse mediante un PC, p. ej., con aplicaciones de PC como OPC, WinCC,
WinnCC flexible o WinAC.
CP 443-1
CP para S7-300 y S7-400
Tanto CP 343-1 Lean, CP 343-1 y CP 343-1 Advanced para la
conexión de SIMATIC S7-300, como CP 443-1 y CP 443-1 Advanced para la conexión de SIMATIC S7-400, disponen de la
funcionalidad autosensing (10/100 Mbits/s) con conexión
HDX (semidúplex) y FDX (full duplex), para el reconocimiento
automático de los modos de operación. Ofrecen posibilidades
de conexión universales, tales como protocolos de transporte
ISO, TCP y UDP, y por lo tanto pueden utilizarse en parte en la
comunicación con PROFINET.
Los demás servicios de comunicación, como la comunicación
PG/OP y la comunicación compatible con S5 (SEND/RECEIVE)
completan los campos de aplicación en el entorno industrial.
31
SIMATIC S7
Los procesadores de comunicación Industrial Ethernet para
SIMATIC S7-300/S7-400 ofrecen las siguientes ventajas:
■ Protección de inversiones para sistemas existentes gracias a
la integración de SIMATIC S7-300/S7-400 utilizando la comunicación compatible S5
■ Seguridad: Protección sin contraseñas cambiantes, mediante listas de direcciones IP específicas de equipos
■ Teleprogramación gracias a las propiedades WAN de TCP/IP
también a través de la red telefónica (p. ej.: RDSI)
■ Ajuste, sin necesidad de STEP 7, de parámetros IP propios
de máquinas fabricadas en serie
■ Sincronización horaria en toda la instalación vía NTP o
procedimiento SIMATIC
■ Accesibilidad de múltiples estaciones gracias a conexiones
UDP libres o función multicast
■ Envío activo de datos con comunicación S7
■ Acceso a SIMATIC S7-300/S7-400 desde hasta 16 sistemas
de interfaz hombre-máquina
■ Posibilidad de usar la interfaz socket en el interlocutor sin
RFC 1006
■ Sustitución de módulos sin necesidad de PG; toda la información se guarda en el C-PLUG
Algunos CP se diferencian de los procesadores de comunicación estándar en su diseño o funcionalidad.
CP 343-1 Lean
El CP 343-1 Lean es un módulo de anchura simple, con lo que
permite ahorrar espacio en el armario eléctrico. Permite a
SIMATIC S7-300 el acceso a un máximo de cuatro sistemas de
interfaz hombre-máquina.
CP 343-1 Advanced y CP 443-1 Advanced
■ Conexión de equipos de campo a Industrial Ethernet con
PROFINET; de esta forma es posible la comunicación en
tiempo real bajando hasta el nivel de campo.
■ Reducción de tiempo y costes en máquinas e instalaciones
modulares usando PROFINET CBA
■ Transmisión, utilizando el correo electrónico, de mensajes
controlados por evento a través de vías de comunicación de
TI tanto locales como a nivel mundial.
■ Visualización simple mediante tecnología Web
■ Procesamiento de archivos (FTP): Los CP sirven como enlace
de datos universal del PLC a los diferentes ordenadores mediante FTP.
■ Acceso a información del proceso (protegida por contraseña) con navegadores Web estándar; con lo que se suprimen los costes del software del cliente.
El gran sistema de archivos del CP 343-1 Advanced/CP 443-1
Advanced también se puede gestionar a través de la CPU.
Hace las veces de memoria de masa, acoplamiento de ordenadores común a todos los sistemas, para guardar las páginas
HTML y los applets de JAVA, y registrar la documentación de la
máquina o las ayudas para el usuario.
Adicionalmente en el
CP 443-1 Advanced
■ Switch de 4 puertos integrado con conexiones RJ45,
que permite configurar redes locales pequeñas, p. ej.,
dentro de una máquina o célula. Esto permite ahorrar espacio en el armario eléctrico.
SIMATIC S7-400
con CP 443-1 Advanced
Panel PC
CP 343-1 Lean
CP 343-1 Advanced
SIMATIC S7-300
con CP 343-1
ET 200S
Redes locales pequeñas independientes
con S7-400 y CP 443-1 Advanced
32
Field PG
G_IK10_XX_10070
Industrial
Ethernet
SIMATIC S7 y SINAUT ST7
Sinopsis de funciones
SIMATIC S7-200
TF
con NTP
reenviar
Receptor
Hora
Emisor (maestro)
Fetch/Write
IO
Comunicación H
SINAUT ST7
USEND URECV
BSEND BRECV
Put/Get Server
SEND/RECEIVE
ComunicaPROFINET ción compa- IT2) FTP
Controller
tible S5
Comunicación S7
CBA
PG/
OP*
Put/Get Client
UDP
TCP
Protocolo
de transporte
ISO
Hardware
CP 243-1
CP 243-1 IT
SIMATIC S7-300/C7 CP 343-1 Lean
4)
CP 343-1
4)
CP 343-1 Advanced
4)
TIM 3 V-IE
TIM 3 V-IE
Advanced
3)
1)
CP 443-1
3)
CP 443-1 Advanced
SIMATIC S5
CP 1430 Basic
CP 1430 Ext.
CP 1430 TCP
muy idóneo
no idóneo
1)
2)
3)
4)
Sólo protocolo ISO
Funcionalidad IT incluida en CP IP
Cuando la CPU es maestra horaria
Sin función de cliente
*) Comunicación PG/OP
G_IK10_XX_10057
SIMATIC S7-400
33
SINAUT
SINAUT ST7 es un sistema de telecontrol basado en SIMATIC
S7 para la vigilancia y el control automáticos de estaciones de
proceso que intercambian datos a través de WAN o Ethernet
(TCP/IP) entre sí y con una o varias centrales de control.
Las redes WAN en SINAUT
SINAUT hace posible un concepto de comunicación homogéneo (TIA) y la completa integración en el entorno de SIMATIC.
En ese caso, tanto el diseño modular como la compatibilidad
con las más diversas estructuras de red y modos de operación,
incluido Ethernet, proporcionan unas topologías de red muy
flexibles que también pueden contener acoplamientos redundantes.
■ Red telefónica analógica
Las redes pueden adaptarse de forma óptima a las condiciones
locales específicas utilizando todos los medios de transferencia (por ejemplo, líneas dedicadas, tecnología inalámbrica, redes telefónicas, SMS, fax).
La primera configuración de redes, también de las de gran
complejidad y de sus ampliaciones, puede realizarse de una
forma fácil y económica con los paquetes de software suministrados.
La central de supervisión
Para la central de supervisión puede optarse por los equipos
siguientes:
■ Controladores SIMATIC S7-300 o S7-400
■ Líneas dedicadas fijo (cables de cobre y fibra óptica)
■ Redes de radio privadas (opcionalmente con procedimiento
time-slot)
■ Red telefónica RDSI
■ Red de telefonía móvil (GSM)
■ Red DSL
Todas las redes se pueden combinar a voluntad. También son
posibles rutas redundantes. Se pueden realizar topologías en
estrella, en línea y por nodos.
SINAUT vía Ethernet
Entre la estación y la central de supervisión, así como entre las
estaciones, es posible la comunicación SINAUT vía Ethernet en
redes basadas en TCP/IP. Para ello es necesario disponer de direcciones IP fijas y conexiones similares a las de línea delicada.
Teleprogramación y telediagnóstico SINAUT
Todas las funciones de diagnóstico y programación que se encuentran a disposición de SIMATIC y SINAUT para la automatización de estaciones y la comunicación SINAUT se pueden utilizar a través de redes SINAUT mientras continúa la
transmisión de datos de proceso.
■ SINAUT ST7cc, la central de supervisión en PC (simple o redundante) basada en WinCC.
Es un sistema de centrales de supervisión adaptado especialmente a la transmisión de datos, controlada por eventos
y con etiquetado de fecha/hora, del sistema SINAUT.
Central de supervisión SINAUT
■ SINAUT ST7sc, para conectar centros de supervisión de
otros fabricantes a través de OPC.
A través del "Data Access Interface", los sistemas de telecontrol SINAUT también se pueden acoplar a sistemas de supervisión de otros fabricantes. ST7sc dispone de complejos mecanismos de almacenamiento intermedio que evitan la
pérdida de datos, p. ej., si falla el cliente OPC.
MPI
SINAUT
ST7cc
SINAUT
ST7sc
Industrial Ethernet
TIM 4
Ethernet
TCP/IP
TIM 4
DCF 77 GPS
TIM
WAN
TIM
WAN
MPI
p.ej. S7-300 con
TIM 3V-IE
Estaciones SINAUT ST7
34
p.ej. S7-400 con
TIM 4
p.ej. S5-115 con TIM 11
Estaciones SINAUT ST1
Módulos de comunicación SINAUT TIM
El componente central del hardware SINAUT es el módulo de
comunicaciones TIM (Telecontrol Interface Module).
Gestiona la transmisión de datos a través de la WAN para la
CPU S7 o para el PC del sistema de supervisión, a elección con
el protocolo SINAUT ST7 o el protocolo SINAUT ST1.
TIM 3
TIM 3 es el módulo de comunicación SINAUT para SIMATIC S7300 y dispone de una conexión WAN.
En la variante más sencilla de TIM 3, se trata de un puerto serie
al cual se puede conectar un módem externo apropiado. En
las otras tres variantes de TIM 3, la interfaz WAN se materializa
con el módem incorporado en el TIM.
La conexión a Industrial Ethernet puede realizarse mediante
TIM 3V-IE o TIM 3V-IE Advanced.
Módulo de comunicación SINAUT TIM 3
TIM 4
TIM 4 es adecuado para:
■ Montaje como procesador de comunicación (CP) en S7300.
■ Uso como equipo independiente conectable a través de MPI
a uno o varios S7-400 y S7-300.
■ Conexión a las centrales de supervisión de PC ST7cc o
ST7sc.
TIM 4 tiene dos conexiones WAN (salvo TIM 4V, que sólo tiene
una).
En la variante más sencilla de TIM 4, se trata de dos puertos
serie a los cuales se pueden conectar sendos módems externos apropiados.
En tres otras variantes de TIM 4, la primera interfaz WAN se
materializa con el módem incorporado en el TIM y la segunda
a través del puerto serie adicional.
Módulo de comunicación SINAUT TIM 4
Las dos redes WAN que se pueden conectar a un TIM 4 pueden
ser del mismo tipo o distintos, p. ej. línea dedicada más red telefónica conmutada.
El TIM 4 se puede equipar opcionalmente con un receptor de
reloj controlado por radio DCF77.
35
Junto con los autómatas programables (PLC), los PC y las programadoras (PG) cobran cada vez más importancia en el entorno industrial para la realización de productos flexibles.
Conexion de sistema para PG/PC
Gracias a su flexible programación es posible adaptar con rapidez el sistema de fabricación a la tarea de automatización.
Con estructuras de comunicación potentes, se pueden realizar
en la actualidad planes de automatización que resultan económicos y disponen de la flexibilidad necesaria.
El PC como elemento de comunicación
El PC juega un papel importante en la comunicación industrial
y el control de aplicaciones en tiempo real.
con microprocesador
Las aplicaciones de PC a menudo se utilizan para tareas que,
de otra manera, sólo puede realizar un PLC. Además, constituye la base ideal para la visualización centralizada de sistemas HMI como p. ej., WinCC o WinCC flexible.
sin microprocesador
Los procesadores de comunicación PC SIMATIC NET ofrecen
las siguientes soluciones:
■ CP en diferentes formatos para PCI, PCMCIA, PC/104-Plus o
PC Card.
CP 1616
CP 1612
■ Puede utilizarse con gran flexibilidad, en función de la necesidad de recursos que tenga el PC se dispone de CP con o
sin microprocesador propio.
■ Interfaces abiertas y estandarizadas como, p. ej., con el servidor OPC, que permiten una fácil integración en el entorno
del sistema y las aplicaciones de oficina.
CP 1604
Nota
Las herramientas de configuración necesarias para los procesadores de comunicación SIMATIC NET para PG/PC están incluidas
en todos los paquetes de software. El software, que funciona con
Windows, se encuentra en el CD de SIMATIC NET/Windows e incluye los manuales pertinentes en formato pdf, además de otras
muchas informaciones en relación con los productos SIMATIC
NET y la comunicación.
CP 7515
CP 1613 A2
Software
36
Sistema
Hardware
Paquetes de software
Aclaraciones
SIMATIC PC
CP 1613 A2
S7-1613
PG-1613
Hasta 120 estaciones
CP 1616
CP 1604
DK-16xx PN IO
Para las aplicaciones
PROFINET
con Real-Time e
Isochronous
Real-Time (en prep.)
CP 1612
CP 7515
SOFTNET-S7
Hasta 64 estaciones
para Industrial Ethernet
SOFTNET PN IO
CP 1613 A2
CP 1616
CP 1604
STEP 7/NCM S7
NCM PC
PG-1613
Para la parametrización
de las instalaciones
existentes con SIMATIC
S7 y
estaciones de PC
CP 1612
CP 7515
STEP 7/NCM S7
NCM PC
SOFTNET-PG
SOFTNET PN IO
Para la parametrización
de CP S7;
parametrización móvil
con CP 7515
Aplicaciones PG
Conexión para PG/PC
Procesadores de comunicación con microprocesador
■ Caudal útil constante mediante el procesamiento de protocolos en el CP, incluso en aplicaciones de gran envergadura
■ El OPC (incluido en los paquetes de software) se utiliza
como interfaz estándar
■ Los AUI/ITP o las conexiones RJ45 de los módulos permiten
conectar los CP a cualquier red Ethernet
■ Manejo y funcionalidad de configuración unificada en NCM
PC y STEP 7
■ Dejan capacidad de cálculo libre para otras aplicaciones en
el PC, p. ej. HMI (transporte ISO y TCP/IP integrados)
■ Los CP han sido concebidos para su uso en entornos industriales
■ Los CP pueden utilizarse con facilidad mediante Plug & Play
y autosensing (10/100 Mbits/s)
■ CP 1616 y CP 1604 son apropiadas para aplicaciones PROFINET IO en Real-Time (RT) e Isochronous Real-Time (en preparación)
■ Se admite el uso de grandes configuraciones de red con una
tarjeta gracias al elevado número de conexiones
■ Los CP pueden utilizarse en casos de comunicación redundante
37
Procesadores de comunicación con microprocesador propio
CP 1616
El CP 1616 es un módulo PCI para la conexión de PC y PG/PC
SIMATIC a PROFINET IO. Con el switch
de 4 puertos Real-Time integrado pueden configurarse redes
locales. Realizando una conexión como PROFINET IO Controller a través de la interfaz IO Base se puede acceder directamente a los datos de proceso. A través del ASIC en tiempo real
ASIC ERTEC 400 que admite las propiedades de PROFINET en
tiempo real RT e IRT (en preparación) se descarga la CPU del
host y se eleva la potencia de cálculo del PC.
Con el CP 1616 pueden acoplarse a Industrial Ethernet equipos de campo compatibles con PROFINET.
El CP 1616 admite los siguientes servicios de comunicación:
■ PROFINET IO-Controller y/o PROFINET IO-Device (RT)
■ IRT para aplicaciones de control de movimiento (en preparación)
CP 1616
CP 1604
El CP 1604 es un módulo PC/104-Plus para conectar sistemas
PC/104-Plus a PROFINET IO. Con el switch de 4 puertos RealTime integrado pueden configurarse redes locales especialmente pequeñas. Realizando una conexión como PROFINET
IO Controller a través de la interfaz IO Base se puede acceder
directamente a los datos de proceso. A través del ASIC en
tiempo real ASIC ERTEC 400 que admite las propiedades de
PROFINET en tiempo real RT e IRT (en preparación) se descarga
la CPU del host y se eleva la potencia de cálculo del PC.
Con el CP 1604 pueden acoplarse a Industrial Ethernet equipos de campo compatibles con PROFINET.
■ PROFINET IO-Controller y/o PROFINET IO-Device (RT)
CP 1604
■ IRT para aplicaciones de control de movimiento (en preparación)
CP 1613 A2
El CP 1613 A2 es un módulo PCI (32 bits; 33 MHz/
66 MHz; 3,3 V/5 V Universal Key) para la conexión de PG/PC a
Industrial Ethernet con autosensing a 10/100 Mbits/s.
El CP 1613 A2 puede conectarse versátilmente mediante el ITP
de 15 polos o la conexión RJ45 del módulo.
Permite la sincronización horaria en toda la red.
El CP 1613 A2 admite los siguientes servicios de comunicación
en combinación con el software pertinente:
■ Protocolo de transporte ISO y TCP/IP
■ Comunicación PG/OP
■ Comunicación S7
■ Comunicación compatible con S5 (SEND/RECEIVE)
38
CP 1613 A2
Procesadores de comunicación sin microprocesador propio
■ Los CP están perfectamente adaptados a los paquetes de
software SOFTNET para Industrial Ethernet y han sido concebidos para su uso en el entorno industrial
■ Aplicables especialmente en instalaciones pequeñas
(hasta 8 estaciones, p. ej., SIMATIC)
■ El OPC (incluido en los paquetes de software) se utiliza
como interfaz estándar
■ Manejo y funcionalidad de configuración unificada en
NCM PC y STEP 7
■ Permiten el telemantenimiento y el diagnóstico a través de
Ethernet en PG/portátiles con STEP 7
■ El CP 7515 se integra para la comunicación inalámbrica
según IEEE 802.11a/b/g en el PG de campo
CP 1612
El CP 1612 es una tarjeta PCI
(32 bits; Universal Key 3,3 V/5 V)
para la conexión de PG/PC a
Industrial Ethernet a través de
interfaces RJ45 (de par trenzado).
El CP 1612 admite los siguientes
servicios de comunicación:
El CP 7515 es una tarjeta de PC
(32 bits, CardBus) con dos antenas integradas para su utilización en una red LAN inalámbrica
industrial (IWLAN) con comunicación fiable (p. ej., en la producción y la fabricación) o en un
entorno de oficina.
También es posible utilizar el CP 7515 en una red WLAN estándar según IEEE 802.11b/g e IEEE 802.11a a 2,4 GHz o 5 GHz.
De esta forma es suficiente una única red inalámbrica para la
operación segura de un proceso (IWLAN), tanto con los datos
críticos (p. ej., señalización de alarmas) como en la comunicación no crítica (WLAN), (p. ej., servicio técnico y diagnóstico).
■ Protocolos de transporte ISO y TCP/IP
■ Comunicación PG
■ Comunicación S7
■ Comunicación compatible con S5 (SEND/RECEIVE)
Protocolos de transporte ISO y TCP/IP
Comunicación PG/OP
Comunicación S7
Comunicación compatible con S5 (SEND/RECEIVE)
Comunicación PROFINET
Industrial Ethernet
Industrial Ethernet
Punto de acceso
SCALANCE
W788-1PRO
Punto de acceso
SCALANCE
W788-2PRO
S7-400
Punto de acceso
SCALANCE
W788-2PRO
S7-200
SIMATIC S5
ET 200S
Field PG
con
CP 7515
Módulo cliente IE
SCALANCE
W744-1PRO
Sistemas de transporte
sin conductor
S7-300
Módulo cliente IE
SCALANCE
W744-1PRO
PROFIBUS
ET 200S
Diagnóstico y mantenimiento móvil
PLC inalámbrico
Red de radiotransmisión separada
G_IK10_XX_30017
■
■
■
■
■
CP 7515
39
Posibilidades de utilización con OPC (OLE for Process Control)
OPC es una interfaz estandari zada, abierta y no propietaria que se encuentra
muy extendida en la tecnología de automatización.
Una comunicación vía OPC se compone por lo general de un
servidor y un cliente, aunque también pueden ser varios clientes. Estos clientes pueden encontrarse en el mismo PC o bien
en otros PC de la red Ethernet.
Servidor OPC para Industrial Ethernet:
Servidor OPC S7
(contenido en SOFTNET-S7 para Industrial Ethernet, S7-1613
y SOFTNET-S7 Lean)
El servidor OPC S7 permite una comunicación con los sistemas
SIMATIC S7-300/400 mediante el protocolo S7 y con los sistemas SIMATIC S5 mediante SEND/RECEIVE.
Servidor OPC PN CBA
Existen servidores OPC para los protocolos más variados,
como p. ej. PROFINET, SNMP y redes como Ethernet.
El servidor OPC PN CBA realiza el acceso a las variables de componentes de PROFINET CBA como, p. ej., IE/PB Link.
Los servidores OPC de SIMATIC NET ofrecen las siguientes
funciones:
Los componentes que han sido creados con la herramienta de
ingeniería SIMATIC iMap pueden utilizarse con las variables
definidas y los símbolos de STEP 7.
■ Conexión de soluciones de automatización de diferentes
fabricantes a los PLC de SIMATIC, equipos de campo y componentes de red Ethernet
■ Servidores para clientes compatibles con OPC DA,
OPC DA-XML y OPC A&E
Servidor OPC PN IO (contenido en SOFTNET PROFINET PN IO)
El servidor OPC PN IO permite la comunicación con los dispositivos PROFINET IO a través del protocolo PROFINET.
Con ello se pueden ampliar las instalaciones existentes con la
funcionalidad PROFINET.
■ Configuración con STEP 7 o, de manera alternativa, en el
NCM PC gratuito
■ Interfaz de programación para el servidor OPC a través del
Custom Interface (C++) y el Automation Interface (VB)
■ Comunicación optimizada entre el cliente OPC y el servidor
mediante la agrupación de variables (elementos)
■ Ejemplos de aplicación y documentación
Servidor OPC SNMP
El servidor OPC SNMP permite el diagnóstico y la parametrización de cualquier equipo Ethernet, como los switches, que disponga de la funcionalidad SNMP (Simple Network Management Protocol). SNMP es un protocolo abierto y extendido
para la administración de redes TCP/IP. Los productos con funcionalidad SNMP disponen de los agentes SNMP, que proporcionan información de forma estructurada.
www.siemens.de/snmp-opc-server
Servidor OPC para PROFIBUS:
Servidor OPC S7
(contenido en SOFTNET-S7 para PROFIBUS, S7-5613)
PC/Windows PC
SIMATIC NET
OPC-Scout
WinCC
OPC-Client
Microsoft Office
OPC-Client
OPC XML
Webclient
El servidor OPC S7 permite una comunicación con los sistemas
SIMATIC S7-300/400 mediante el protocolo S7 y con los sistemas SIMATIC S5 mediante el protocolo SEND/RECEIVE.
COM/DCOM
DP-OPC-Server
FMS-OPC-Server
S7-OPC-Server
S5-OPC-Server
PN CBA OPC-Server
PN IO OPC-Server
SNMP
OPC-Server
OPC XML DA
als Webservice
Protocolo DP
Protocolo FMS
Comunicación S7
Comunicación
compatible con S5
(SEND/RECEIVE)
PROFINET
SNMP
DX OPC-Server
Servidor OPC DP
(contenido en DP-5613, SOFTNET-DP y SOFTNET-DP esclavo)
El servidor OPC DP permite el acceso a los datos de proceso y
diagnóstico de la periferia descentralizada.
Servidor OPC FMS (contenido en FMS-5613)
El servidor OPC FMS permite una comunicación sencilla con
equipos de campo compatibles con FMS.
S7-400
FMS-PC
40
SIMATIC S5
(sólo SEND/RECEIVE)
S7-PC
G_IK10_XX_10103
SIMATIC S5
PROFIBUS
ET 200X
Industrial Ethernet
S7-300
Funciones
CP 1613 A2
Interface
integrado
CP 1612
IWLAN
reenviar
Receptor
Hora
Emisor
Fetch/Write
SEND/RECV
Comunicación H
USEND URECV
BSEND BRECV
Put/Get Server
Put/Get Client
TCP
ISO
UNIX
Linux
Win 2000 Prof./ Server
Win 2003 Server
PROFI- Comunica- 4)
ción com- IT
NET
patible S5
C 5) D 6)
Comunicación S7
S7-1613
S7-REDCONNECT
DK-16xx PN IO
7)
7)
7)
7)
SOFTNET-S7
SOFTNET PN IO
SOFTNET-S7 Lean
SOFTNET-PG
CP 7515
SOFTNET-S7
CP 7515
SOFTNET-S7 Lean
SOFTNET-PG
Tarjetas
Ethernet1)
SOFTNET-S7
SOFTNET-S7 Lean
Encontrará más informaciones con
la función de búsqueda a través
de la ID en Internet.
http://www.siemens.com/simatic-net/ik-info
1) Que estén soportados por los drivers TLI/DLPI;
software UNIX sin servidor OPC
2) V2.0 ó superior
3) sólo para comunicación compatible con S5
4) La funcionalidad IT se obtiene en combinación con los
CPs y el software Windows del PCs
5) PROFINET IO-Controller
6) PROFINET Device
7) vía transferencia de driver
*) Comunicación PG/OP
muy idóneo
no idóneo
G_IK10_XX_10058
SIMATIC PG / SIMATIC PC
CP 1616
CP 1604
Protocolo
PG/
OPC OP*
de
transporte
Sistema operativo
Software
Win XP Professional
Hardware
Industrial Ethernet
41
Industrial Ethernet
Posibilidades de conexión
10/100 Mbit/s
Las posibilidades de conexión de una red eléctrica u óptica,
por ejemplo de 10 ó 100 Mbits/s, a un CP pueden ejecutarse
con los componentes de red más variados.
Red Twisted Pair (Sub-D)
OSM / ESM
SCALANCE X005/X-100/X-200/X-400
IE FC RJ45
Plug 180
CP 1613 A2
ITP Standard Cable
hasta 100 m
10/100 Mbit/s
ITP
Red Twisted Pair (RJ45)
IE FC TP Cable 2 x 2
Cableado estruturado
segùn EN 50173
Industrial Ethernet Switch
(p. ej. ESM, SCALANCE X-100/X-200/X-400)
hasta 100 m
IE FC Outlet
RJ45
RJ45
RJ45
TP Cord RJ45/RJ45
IE FC TP Standard Cable
IE FC RJ45
Modular
Outlet
TP Cord RJ45/RJ45
IE TP Cord
IE TP Cord
IE FC TP Cable 4 x 2
100 Mbit/s
Red Fiber Optic
OSM BC08
OMC
FO
G_IK10_XX_10051
TP Cord RJ45/RJ45
Posibilidades de conexión de red, p. ej., en CP 1613 A2
42
Industrial Ethernet
Resumen de las ventajas de Industrial Ethernet
Alta disponibilidad
Componentes de Industrial Ethernet
■ Topologías de red en línea, árbol, anillo y
estrella
■ Basados en el estándar IEEE 802.3
para el uso en un entorno industrial duro
■ Alto rendimiento
■ Caja robusta de metal 100%
■ Grandes capacidades funcionale
■ Componentes de red con un rango de temperatura
ampliado de -40 °C a +70 °C
■ Homogeneidad hasta el nivel de campo, desde
el entorno de oficina hasta la producción
■ Redundancia rápida de medios en un rango de
milisegundos en la topología de anillo
eléctrica/óptica
■ Redundancia también en tramos inalámbricos
(Industrial Wireless LAN)
■ Alimentación redundante:
pequeña tensión de seguridad 2 x 24 V DC
■ Construcción modular para el montaje en perfil
normalizado
■ Especialmente resistente a las vibraciones
Inmune a las interferencias electromagnéticas
■ Garantiza la transmisión de datos segura y fiable
incluso en entornos con altas perturbaciones
Diagnóstico
Conectores siempre seguros y de conectorización
rápida
■ LED (estado de conexión, alimentación presente,
colisiones, datos)
■ Conector RJ45 de metal 100% con enclavamiento
adicional
■ Vigilancia y control de funcionamiento sencillos y
económicos de los equipos mediante contacto de
señalización
■ Switches con collares de sujeción para una conexión resistente
■ Integración del diagnóstico de red en STEP 7
■ Integración de avisos de la red a un sistema HMI
disponible de libre elección (p. ej., WinCC)
■ Conectorización rápida a pie de máquina mediante
el sistema de cableado FastConnect con conectores RJ45
■ BFOC para cables de fibra óptica
■ No requiere un software de gestión de redes
independiente
■ SNMP, gestión basada en Web, RMON
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Umschlag_Brochure_IE_sp.FH10 Fri Mar 31 10:02:02 2006
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M
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CM
MY
CY CMY
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Más información
Visítenos en nuestra página de SIMATIC NET en
Internet:
www.siemens.com/automation/simatic-net
Sujeto a cambios sin previo aviso | Referencia: 6ZB5530-0AK04-0BA6 | DISPO 26000 | KB 0406 2. ROT 44 ES / 601272 | Impreso en Alemania | © Siemens AG 2006
En ella encontrará información sobre productos y
soluciones, información actualizada sobre SIMATIC NET
y eventos o publicaciones especializadas.
Para una entrevista personal, localice a su
representante más cercano en:
www.siemens.com/automation/partner
En la página A&D Mall puede hacer pedidos
directamente por Internet:
www.siemens.com/automation/mall
En distintos componentes SIMATIC NET (como SCALANCE, OSM/ESM, CP con
funciones de TI), un gran número de funciones de parametrización y diagnóstico
(p. ej., servidor Web, gestión de red) están disponibles a través de interfaces y
protocolos abiertos.
Sin embargo, estas interfaces abiertas proporcionan un acceso a los componentes
que también puede utilizarse con fines ilícitos.
Así pues, al utilizar estas funciones y estos protocolos e interfaces abiertos
(como SNMP, HTTP, Telnet) se deberán tomar las precauciones de seguridad
adecuadas que impidan el acceso no autorizado a los componentes o a la red,
especialmente desde redes WAN o Internet.
Con este fin, las redes de automatización deberán separarse del resto de la red
corporativa por medio de sistemas de cortafuegos, como SCALANCE S.
Siemens AG
Automation and Drives
Industrial Automation Systems
Postfach 48 48
90327 NÜRNBERG
ALEMANIA
w w w. si e m en s .c o m/ s i ma t i c - net
Probedruck
Este prospecto contiene descripciones o prestaciones que en el caso de aplicación
concreto pueden no coincidir exactamente con lo descrito, o bien haber sido
modificadas como consecuencia de un ulterior desarrollo del producto. Por
ello, la presencia de las prestaciones deseadas sólo será vinculante si se ha
estipulado expresamente al concluir el contrato. Reservada la posibilidad de
suministro y modificaciones técnicas.
Todos los nombres de productos pueden ser marcas registradas o nombres
protegidos de Siemens AG u otras empresas proveedoras suyas cuyo uso por
terceros para sus fines puede violar los derechos de sus titulares.

Más información - GRUP DAP - Automatización industrial

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