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Die Zukunft der Industriellen Kommunikation
Siemens Automatisierungs-Kreis29.-30.04.2008
Motto: „Aktuelle Engineering- und Systemkonzepte in der Automatisierungstechnik“
© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry SectorDie Zukunft der Industriellen Kommunikation
29.04.2008 Seite 2/20
Siemens AG – Aktiv in drei Sektoren
HealthcareEnergyIndustry
Industry Automation
Drive Technologies
Building Technologies
Osram
Mobility
Sektor-übergreifendeAktivitäten
IT Solutionsand Services
Siemens FinancialServices
Imaging & IT
Workflow & Solutions
Diagnostics
Fossil Power Generation
Renewable Energy
Oil & Gas
Service RotatingEquipment
Power Transmission
Power Distribution
Industry Solutions
© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry SectorDie Zukunft der Industriellen Kommunikation
29.04.2008 Seite 3/20
Industry Sector – Organisation
Siemens IndustryCEO: Dr. Heinrich Hiesinger
CFO: Dr. Ralf P. Thomas
Industry AutomationCEO: Anton S. Huber
CFO: Miguel-Angel Lopez
Drive TechnologiesCEO: Klaus Helmrich
CFO: Thomas Rathmann
Industry SolutionsCEO: Joergen Ole HaslestadCFO: Wolfgang Hermann
Building TechnologiesCEO: Dr. Johannes Milde
CFO: Andreas Goss
OSRAM
CEO: Martin Goetzeler
CFO: Johannes Närger
Mobility
CEO: Dr. Hans-Jörg Grundmann
CFO: Michael Schulz-Drost
Industrial Automation Systems
Low-Voltage Controls & Distribution
Siemens PLM Software
Sensors and Communication
Systems Engineering
Electronics AssemblySystems
Large Drives
Motion ControlSystems
Mechanical Drives
Standard Drives
Metals Technologies
Water Technologies
Industrial Technologies
ManufacturingServices
HVAC-P Products
Electrical Installation Technology
Security Systems
Building Automation & Control
Fire Safety & SecurityProducts
General Lighting
Automotive Lighting
Electronics & Controls
Luminaires
Display/Optics
Opto Semiconductors
LED Systems
Rolling Stock
Infrastructure Networks
Infrastructure Logistics
Turnkey Systems
Traffic Solutions
ELIN EBG Traction
Sensors and Communication
© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry SectorDie Zukunft der Industriellen Kommunikation
29.04.2008 Seite 4/20
Sensors & Communication: Networking for Industry
Industrial Ethernet Switches Passive Network Components
Industrial Wireless LANSecurity Products
Communication Processors Runtime Software & Network Management
SCALANCE XCompact Switches
SCALANCE XModularSwitches
FastConnect
SCALANCE S IWLAN RCoax
PLC-CP PC-CPCommunication Softwareand SINEMA E and M
SCALANCE W
© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry Sector
29.04.2008 Seite 5/20Die Zukunft der Industriellen Kommunikation
Automatisierungsstrukturen heute …
IndustrialEthernet
Web/TCP/IP
Diagnose
Feldgerät
WLANHMI SPSPG/PC
Feldgerät
Feldgerät
… mit „Feldbussen“ wie PROFIBUS, EtherCAT, Ethernet Powerlink und andere.
SPS
© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry SectorDie Zukunft der Industriellen Kommunikation
29.04.2008 Seite 6/20
Zukunft von Automation & Control 1/2
Drei Haupttrends bestimmen die zukünftige Automatisierungstechnik und industrielle Kommunikation: Zunehmende Nutzung von IT-Standards, weltweite Vernetzungund individuelle Kundenanforderungen.
1
1 Kundenanforderungen
22 Virtual Factory
3
3 Produktion4
4 Dienstleistungen
5
5 Individuelle Logistik
6
6 Intelligente Gebäude
© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry Sector
29.04.2008 Seite 7/20Die Zukunft der Industriellen Kommunikation
Zukunft von Automation & Control 2/2
AD
AD AD AD
AD
Engineering
AD
AD AD AD
AD
Engineering
Transition from centralised to distributed intelligence with PnP capabilities and Self-X features
Seamless communication of all levels of automation pyramid
Usage of available or improved IT standards and integration of legacy systems
Integration of public networks (Internet, GSM, UMTS, …)
Connection of isolated automation islands, homogeneous networking and engineering
Application of agent technology and web services
Wireless Communication- IWLAN on Control Level - RT IWLAN on Device Level - IEEE 802.15.4 for Sensor Networks
© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry Sector
29.04.2008 Seite 8/20Die Zukunft der Industriellen Kommunikation
PROFINET - Antwort auf Trends von MorgenRoadmap Automation 2015+ von ZVEI*
Schlüsseltechnologie im BereichVernetzung / Kommunikation
Durchgängige Kommunikation mitIndustrial Ethernet
Höhere Kompatibilität und Flexibilitätdurch offene Standards
Flexible Produktion durch kooperierendeRobotersysteme
Drahtlos und flexibel vernetzte Sensornetze
Effizientere Logistik mit Auto-Identifikation mittels RFID
Mit PROFINET schon heute für die Zukunft gerüstet
* Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.,Integrierte Technologie Roadmap Automation 2015+ vom Oktober 2006
Automation
Automobil-industrie
Nahrungs- undGenussmittelindustrie
Energieerzeugungund -verteilung
Wasser und Abwasser
Transportinfrastruktur
RoadmapAutomation 2015+
© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry Sector
29.04.2008 Seite 9/20Die Zukunft der Industriellen Kommunikation
Der Feldbus basierend auf Ethernet für alle Anwendungen
Skalierbare Echtzeitfähigkeit bei parallelem TCP/IP-Datenverkehr
Ermöglicht die Integration von Legacy Systems
Deckt die Schlüsselmärkte und Schlüsseltechnologien in der Automatisierung –Heute und Morgen ab
Automatisierungsstrukturen morgen … basierend auf PROFINET 1/2
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29.04.2008 Seite 10/20Die Zukunft der Industriellen Kommunikation
Feldgerät
IndustrialEthernet
Web/TCP/IP
Diagnose
IWLAN
HMIPG/PC SPS
Feldgerät
Drive
MotionControl
Access-Point
Automatisierungsstrukturen morgen … basierend auf PROFINET 2/2
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29.04.2008 Seite 11/20Die Zukunft der Industriellen Kommunikation
VAN – Virtual Automation Networks: Ein Europäisches Forschungsprojekt
Consortium: 8 companies and 6 research institutions
Budget: 11,9 Mio €
Sponsor:European Commission6th FP
Duration:09/2005 – 08/2009
Web:www.van-eu.eu
VAN Open Platform & System ArchitectureWP2
WirelessWP3
RTWP4
SafetyWP5
SecurityWP6
Cooperation of Public and Private Networks WP7
OverallEngineeringWP8
Requirements and Trend Screening WP1
Validation and Test WP9
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29.04.2008 Seite 12/20
Office domain
Office sub domains
Domain connected via
Radio link
VAN – Weltweite Vernetzung
Industrial Domain
Remote Industrial Domains / subsidiary / customer sites
industrial WLAN domain
Mobile devicesReal-time domain
Industrial Backbone
Industrial Segment IndustrialWLAN domain
Mobile devices
Individual industrial sub domains
Industrial Domain
Intrinsic safety domain Real-time domain
Single device integration(e.g. telecontrol)
Public and Private Telecommunication Networks/Internet
Feldgerät
Web/TCP/IP
Diagnose
IWLAN
HMIPG/PC SPS
Feldgerät
Drive
MotionControl
Access-Point
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29.04.2008 Seite 13/20
VAN – Vision
Vision of VAN is an open universal, seamless multivendor networking solution which is able to link worldwide components in process and factory automation from the single sensor in one factory plant to remote machinery in de-centralized enterprises/sites. VAN’s interoperable communication can be realized via fieldbuses, office networks and even the public communication infrastructure - wired or wireless.
Core of this approach is PROFINET, enlarged by web services and other IT based technologiesto enable VAN’s all-embracing communication approach. By means of a common engineering model the user may not see the single building blocks of the underlying communication infrastructure and regards the whole network as a homogeneous system. To realize this totally new concept, the VAN solution provides scalable real-time, safety and security strategies, needed to meet QoS requirements over the whole Virtual Automation Network, necessary in automation-science and -practice.
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29.04.2008 Seite 14/20
VAN – Geräte-Architektur
Web services over Virtual Automation NetworksACL
VAN AutomationApplicationProcess 1-n
VANDevice- and
Network-Management
VAN Common Communication Application Service Elements
VAN Heterogeneous Network Technologies Adaptation Layer(Control of specific Network technology; Common API to upper layers)
VAN Safety Application Process
Security
Safety Layer
VANMIB
VAN Media
Gateway
IPv4/IPv6
UDPTCP
ICMPv4/v6 ARP
DHCPDNSHTTPSNMP
PR
OFIB
US
•VAN location•VAN Time(e.g. Master clock)
Runtime Object Model
AS
-Interface, ZigB
ee.......
VA
N com
munication stack
VAN specific services
Com
munication
Technology Standards
Galileo / GPS
Device driver
Address mapping
Routing VAN ProxyApplication
Process
VAN System Management Application Process
VANSecurity
ApplicationProcess 1-n
VANPnP
ApplicationProcess
Param
.C
onfig.
VA
NR
edundancy
VA
ND
iagnosis
VA
NR
outing
VA
N A
ccess m
anagement
VA
N update service
VA
NS
ecurity Config
VA
N
Sw
itching
VA
NP
eer-to-peer
VA
NLocation
VA
N Tim
e
VA
ND
omain
VA
N
Dev.C
onfig
VA
NS
afety Config
TimeSync.
VAN N
etwork
TechnologyLayer
To Virtual Devices (VD)To Virtual- or Automation-Devices (VD, AD)
IEE
E802.3
802.1AB
802.1 D802.1Q
PRO
FINE
T low
er layer
ATM
/ Fram
eR
elay
ISD
N /
Q.931
MP
LS
SD
H /
SO
NE
T
UW
B
WiM
AX
WLA
N
UM
TS
GP
RS
Bluetooth
Peripheral devices
VAN RuntimeObject
Dispatcher
Web Application
Web ServerRuntime Object Model
Runtime Object Model VD Object Model
INTER
BU
S
IP Routing
IP Address mapping
VAN RuntimeObjectTunnel
native
Tunnel Web services over Virtual Automation NetworksACL
VAN AutomationApplicationProcess 1-n
VANDevice- and
Network-Management
VAN Common Communication Application Service Elements
VAN Heterogeneous Network Technologies Adaptation Layer(Control of specific Network technology; Common API to upper layers)
VAN Safety Application Process
Security
Safety Layer
VANMIB
VAN Media
Gateway
IPv4/IPv6
UDPTCP
ICMPv4/v6 ARP
DHCPDNSHTTPSNMP
PR
OFIB
US
•VAN location•VAN Time(e.g. Master clock)
Runtime Object Model
AS
-Interface, ZigB
ee.......
VA
N com
munication stack
VAN specific services
Com
munication
Technology Standards
Galileo / GPS
Device driver
Address mapping
Routing VAN ProxyApplication
Process
VAN System Management Application Process
VANSecurity
ApplicationProcess 1-n
VANPnP
ApplicationProcess
Param
.C
onfig.
VA
NR
edundancy
VA
ND
iagnosis
VA
NR
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VA
N A
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VA
N update service
VA
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VA
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VA
NP
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VA
NLocation
VA
N Tim
e
VA
ND
omain
VA
N
Dev.C
onfig
VA
NS
afety Config
TimeSync.
VAN N
etwork
TechnologyLayer
To Virtual Devices (VD)To Virtual- or Automation-Devices (VD, AD)
IEE
E802.3
802.1AB
802.1 D802.1Q
PRO
FINE
T low
er layer
ATM
/ Fram
eR
elay
ISD
N /
Q.931
MP
LS
SD
H /
SO
NE
T
UW
B
WiM
AX
WLA
N
UM
TS
GP
RS
Bluetooth
Peripheral devices
VAN RuntimeObject
Dispatcher
Web Application
Web ServerRuntime Object Model
Runtime Object Model VD Object Model
INTER
BU
S
IP Routing
IP Address mapping
VAN RuntimeObjectTunnel
native
Tunnel
© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry SectorDie Zukunft der Industriellen Kommunikation
29.04.2008 Seite 15/20
VAN – Demonstrator System Factory Automation
VAN – Highly integrated PAN, LAN and WAN Control
Bad Pyrmont
Turin
Mailand
© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry SectorDie Zukunft der Industriellen Kommunikation
29.04.2008 Seite 16/20
PROFINET in der Prozessautomatisierung –für die Zukunft gut gerüstet
Wachstumsraten bei Feldbuslösungen für die Prozessautomatisierung > 20%
PROFINET ist bereits in der Factory Automation gut etabliert
Auch in der Prozessautomatisierung ist PROFINET die richtige Lösung, durch den einfachen Umstieg
Feldbusintegration (HART, PROFIBUS, FoundationFieldbus, DeviceNet, etc.) hilft unseren Kunden getätigtes Investment zu sichern
Mit PROFINET werden neue Lösungen möglich (Einbindung von IT, Server für SW-Pflege, Wireless Process Field Devices, etc.)
© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry Sector
29.04.2008 Seite 17/20Die Zukunft der Industriellen Kommunikation
VAN – Demonstrator System Process Automation @ Wabio 1/2 (Herstellung von Bioethanol)
Anwendungen über WAN:Remote Control forprocess optimisationSUI (Störungs-Ursachen-Informationssystem)
Bad Köstritz (in Betrieb)
1
2
3 4
Briselang (in Planung)
Gera
Gera
Bad Köstritz
Brieselang
© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry Sector
29.04.2008 Seite 18/20Die Zukunft der Industriellen Kommunikation
VAN – Demonstrator System Process Automation @ Wabio 2/2
Location 1bio-reactor
gas storage
heat / power station
Location 2bio-reactor
gas storage
heat / power station
VAN subdomain
VAN subdomain
…
Central ControlSystem
process control
central PLC
VAN subdomain
Public Network
Alternative provider technologies : UMTS, DSL, ISDN
VAN-AP
VAN-AP VAN-AP VAN-AP
© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry Sector
29.04.2008 Seite 19/20Die Zukunft der Industriellen Kommunikation
VAN Domain
VAN
Dom
ain
VAN Domain
VAN – And the Vision for the Future …
Die Zukunft der Industriellen Kommunikation
Name: Christian SchwabAbteilung: Siemens AG, Industry Sector IA SC IC SP
Mail: [email protected]
Vielen Dank
© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry SectorDie Zukunft der Industriellen Kommunikation
29.04.2008 Seite 21/20
Office domain
Office sub domains
Domain connected via
Radio link
VAN – Weltweite Vernetzung, zu Folie 12
Industrial Domain
Remote Industrial Domains / subsidiary / customer sites
industrial WLAN domain
Mobile devicesReal-time domain
Industrial Backbone
Industrial Segment IndustrialWLAN domain
Mobile devices
Individual industrial sub domains
Industrial Domain
Intrinsic safety domain Real-time domain
Single device integration(e.g. telecontrol)
Public and Private Telecommunication Networks/Internet