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2 Soluciones de red

Contenido Introducción

La necesidad de que una red de alto rendimiento tenga una elevada disponibilidad adquiere una importancia cada vez ma-yor en las diversas aplicaciones de automatización.

En la actualidad Ethernet es la red más implantada en el en-torno de las redes LAN con una cuota de más del 90% y cons-tituye 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 inalám-brica).

Las diferentes posibilidades de Intranet, Extranet e Internet que ya están disponibles actualmente en el ámbito de la ofi-cina también se pueden aprovechar en la automatización ma-nufacturera, 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.

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 43

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Soluciones de red 3

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 pro-gramación, hasta el diagnóstico y el mantenimiento, pa-sando 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 tec-nología Ethernet con complementos esenciales:

■ Seguridad para las inversiones gracias a constantes desarro-llos compatibles

■ Componentes de red para el uso en el ámbito industrial

■ Rápida conectorización y puesta en marcha a pie de má-quina mediante el sistema de cableado FastConnect con co-nectores RJ45

■ Alta disponibilidad de las redes gracias a topología con ani-llo redundante y sistema de alimentación redundante

■ Vigilancia permanente de los componentes de red por es-quema de señalización sencillo y eficaz

■ Rendimiento de comunicación prácticamente ilimitado; si se necesita se puede escalar el rendimiento aplicando tec-nología de conmutación

■ Interconexión de las áreas más diversas, como oficina y fa-bricación

■ 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 me-diante cronometría centralizada a escala de planta

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 in-terferencias 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 in-tercambio de datos entre distintos PLC o entre un PLC e inter-locutores inteligentes (p. ej.: PC).

Industrial Ethernet permite construir redes de comunicación de gran extensión y rendimiento en topologías en línea, anillo o estrella.

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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 están-dar TCP/IP (Transport Control Protocol/Internet Protocol) para parametrización, configuración y diagnóstico. La comunica-ción en tiempo real para la transmisión de los datos de usuario y de proceso se realiza en la misma línea. Los equipos PROFI-NET 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 posibi-lita una transmisión de datos de alto rendimiento con com-ponentes de red estándar en el ámbito de la automatiza-ción.

■ Isochronous Real-Time (IRT)La comunicación en tiempo real asistida por hardware per-mite, 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 homogé-neas con PROFINET. Además de integrarse en los productos Siemens, la tecnología ERTEC se ofrece también a otros fabri-cantes. La asistencia en el desarrollo de los propios equipos se realiza en ese caso en forma de Development Kits y Compe-tence Centers.

Aparatos de campo descentralizados

PROFINET permite la integración de equipos de campo des-centralizados (IO Devices, p. ej., módulos de señales) de ma-nera 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-Inter-face y, por el otro lado, una estación en Industrial Ethernet y admite la comunicación PROFINET. Esto protege las inversio-nes de los usuarios de la instalación, los constructores de má-quinas e instalaciones y los fabricantes de equipos.

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Control de movimiento

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 controla-dores de movimiento y accionamientos, sea cual sea el sis-tema de bus: Industrial Ethernet o PROFIBUS.Las funciones estándar de TI pueden utilizarse simultánea-mente con el mismo cable, sin afectar a la comunicación en tiempo real.

Inteligencia distribuida y comunicación entre máquinas

PROFINET ofrece automatización distribuida basada en Com-ponent Based Automation, la solución modular para máqui-nas e instalaciones dentro de Totally Integrated Automation.Las máquinas y las instalaciones se pueden desmontar en mó-dulos inteligentes que pueden volver a utilizarse. Estos módu-los comprenden la parte mecánica, la parte eléctrica/electró-nica y el programa de usuario de una parte de instalación.

Instalación de red

Con PROFINET, la red se puede instalar sin conocimientos téc-nicos especiales. El estándar abierto sobre la base de Ethernet cumple todos los requisitos relevantes en el entorno indus-trial. 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 co-municación sin cables con LAN inalámbrica industrial. De esta manera se pueden sustituir aquellos elementos que sufren desgaste, como los contactos deslizantes, y resulta posible uti-lizar sistemas de transporte filoguiados o equipos de manejo y servicio personalizados. Industrial WLAN es estandarizable y ofrece además funciones adicionales que permiten la co-nexión óptima de los equipos de campo a los controladores:

■ "Reserva de datos"Sirve para reservar el ancho de banda entre un punto de ac-ceso 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 di-ferentes puntos de acceso.

Estándares de TI

En el marco de la integración de webs, los datos de los com-ponentes PROFINET se representan en formato HTML o XML. Independientemente de la herramienta utilizada, se puede ac-ceder desde cualquier punto con un navegador de Internet co-rriente a la información del nivel de automatización, lo cual fa-cilita considerablemente la puesta en marcha y el diagnóstico.

Seguridad

PROFINET define un concepto de seguridad escalonado, apli-cable sin conocimientos especiales, que excluye en gran me-dida 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 hard-ware.

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 comu-nicación 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 segu-ridad 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 au-tomatización. Con la integración de PROFIBUS PA se abarca también la industria de procesos, llegando incluso a áreas cla-sificadas (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 siste-mas de bus de campo

PROFINET


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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 co-municación 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 pe-riferia 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 implemen-tarse en los espacios más pequeños y utilizarse en la imple-mentación "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 di-versos 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 contro-ladores estándar.

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Industrial Ethernet: Soluciones

Soluciones posibles con Industrial Ethernet

Industrial Ethernet permite configurar redes grandes, poten-tes y redundantes. Los componentes concebidos especial-mente para la industria permiten un intercambio de datos fluido incluso en largos recorridos.

Por ello, los componentes de red robustos para las necesida-des más diversas, por ejemplo, componentes eléctricos u óp-ticos 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 sis-tema de destino, se ofrecen en diversos modelos y clases de potencia y para las necesidades más variadas, realizan las co-nexiones de las estaciones a la red. Industrial Ethernet, con sus componentes de SIMATIC NET de uso universal, encuen-tran aplicación en los sectores más diversos.

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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 dispo-nibilidad de las instalaciones cobra cada vez más importancia.

Cualquier tiempo no productivo ocasionado por una repara-ción 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 pro-gramado con anterioridad y puede modificarse en el ordena-dor 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 clasifi-cación 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 con-tacto montado en el techo hace las veces de vigilante del apar-camiento 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 compo-nentes de automatización y comunicación dispongan de ca-racterísticas especiales, como, p. ej., posibilidad de uso en de-terminados rangos de temperatura, compatibilidad electromagnética o emisión rápida de avisos en caso de ave-ría. Las líneas de filtrado, bombas o instrumentos de medición pueden vigilarse y controlarse desde la sala de control para ga-rantizar que la instalación funciona correctamente.

Una comunicación potente transmite los datos correspon-dientes desde los sensores hasta la sala de control de manera fiable. Allí pueden, p. ej., visualizarse y controlarse con la ayuda de un ordenador.

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Posibilidades de integración en red

Redes con switches

Los switches (SCALANCE X, OSM, ESM) permiten contruir redes eléctricas u ópticas con topología en línea, estrella y anillo.

Como medio de transmisión entre los switches se utilizan cables de fibra óptica o de par trenzado. Los equipos termina-les o segmentos de red se conectan a través de cables de par trenzado.

La tecnología de conmutación permite la comunicación para-lela, 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 in-dependiente de los demás segmentos. En consecuencia pue-den circular por la red global varios telegramas a la vez.

El aumento de rendimiento radica en la simultaneidad de varios telegramas.

La funcionalidad de conmutación ofrece ventajas decisivas:

■ Permite la creación de subredes y de segmentos de red.

■ El caudal útil, y con él el rendimiento de la red, aumentan considerablemente como consecuencia de la estructura-ción 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 necesi-dad 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 direc-ción Ethernet (MAC) de los equipos terminales, el tráfico de datos local permanece a dicho nivel; el switch sólo retrans-mite los datos a estaciones de otra subred.

■ Aumento del número de equipos terminales conectables en comparación con una red Ethernet clásica.

■ Limitación de la propagación de errores a la subred afectada

Características destacadas de los switches Industrial Ethernet SCALANCE X

La familia de productos SCALANCE X representa la nueva ge-neración 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 auto-matización 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 ali-vio 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 X-200IRT o SCALANCE X-400.

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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 fun-cionando aunque falle un trayecto de transmisión; en caso de avería de un componente de red sólo dejarán de estar dispo-nibles 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 ac-tualidad 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 co-municación.

Comunicación con alta disponibilidad

High Speed Redundancy – La redundancia de alta velocidad de SIMATIC NET

Una característica imprescindible para aplicaciones industria-les es el tiempo de reconfiguración muy rápido de la red des-pués de un error, dado que, de lo contrario, los equipos termi-nales 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, SIMA-TIC NET utiliza el procedimiento de redundancia de alta velo-cidad, desarrollado especialmente para el control de la redun-dancia. 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 for-mado 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 tam-bién 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 estruc-turados.

Configuración con redundancia de alta velocidad en el anillo eléc-trico.

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Criterios para la selección de redes

Partiendo de los criterios indicados puede elegir la red Indus-trial Ethernet que más se ajuste a sus necesidades.

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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 tecno-logías 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 equi-pos terminales dentro de una planta.

Sistema FastConnect

Con el sistema de cableado rápido FastConnect (FC) para In-dustrial Ethernet, el cableado estructurado del ámbito de ofi-cina adquiere aptitud industrial para el uso en naves de fá-brica.

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 ra-pidez y de manera sencilla los cables FC para Industrial Ether-net a los conectores RJ45. La conexión de los equipos termina-les y componentes de red se realiza con latiguillos TP Cord.

La estructura especial de los cables Industrial Ethernet Fast-Connect permite el uso del Industrial Ethernet FastConnect Stripping Tool que quita la cubierta exterior y la malla de pan-talla con precisión en una sola operación. La conexión del ca-ble preparado de esta manera se realiza en los conectores RJ45 mediante desplazamiento del aislamiento.

Cableado estructurado según EN 50173

Sistema FastConnect

Ventajas del sistema FastConnect

■ Amplia gama de productos para el cableado flexible en la in-dustria en conformidad con el innovador estándar Indus-trial Ethernet PROFINET.

■ Minimización de los tiempos de conexión de equipos termi-nales gracias a la preparación en una sola operación de la cubierta exterior y la malla de pantalla

■ 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)

■ Conectorización simple de ambos tipos de cable gracias a herramienta de pelado preajustada (FC Stripping Tool)

■ Contactado fiable de la pantalla y alivio de tracción gracias a tapa atornillable

■ Buen apantallamiento (alta CEM) y derivación (caja metá-lica), prevención de errores por codificación de colores y la tapa de contactado transparente.

■ Uso de técnica de cableado RJ45 como estándar de amplia difusión

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Componentes de red pasivosCables

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 trenza-do

TP Cord Latiguillos, confecciona-dos con conectores sub D RJ45de 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

FastConnect Cables de instalación, desplazamiento de ais-lamiento, por metros

Para conectar directamente esta-ciones y componentes de red, uso para un cableado estructura-do, permite conectar los cables a los contactos FC de manera sen-cilla y rápida

Variantes de cables:

FC TP Flexible Cable GP 2 x 2 • de 4 hilos, flexible para movi-mientos guiados ocasionales

FC TP Standard Cable GP 2 x 2FC TP Standard Cable GP 4 x 2

• de 4 u 8 hilos, para aplicacio-nes universales

FC TP Trailing Cable GP 2 x 2FC TP Trailing Cable 2 x 2

• cable para servicios móviles de 4 hilos, para movimiento guia-dos continuos

FC Torsion Cable GP 2 x 2 • de 4 hilos, muy flexible para movimientos guiados conti-nuos(movimiento de torsión)

FC TP Marine Cable 2 x 2 • sin halógenos, de baja infla-mabilidad para el tendido en barcos e instalacionesoffshore

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

Hybrid IE Hybrid Cable Cable híbrido para la transmisión simultánea de datos (10/100 Mbits/s) y energía (24 V/400 mA); desplaza-miento 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 óptica Fibra de vidrio, por me-tros o conectorizada con 4 conectores BFOC o SC

Tendido en interiores y exteriores

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 pro-tección no metálica contra roedores, posibilidad de tendi-do 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 inflamabili-dad y con aprobación de cons-trucción naval para tendido en barcos e instalaciones offsho-re

Industrial Ethernet – Componentes de red pasivos


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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 co-nectorizar fácil y rápidamente en campo los cables IE FC 2 x 2 (cables de par trenzado de 4 hilos).

IE FC RJ45 Modular Outlet

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 SI-MATIC NET permite alcanzar unas velocidades de transferen-cia de 10/100/1000 Mbits/s. De esta forma pueden realizarse dos conexiones Industrial Ethernet para Fast Ethernet o una conexión Gigabit Ethernet.

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 ca-bleado (cableado independiente).

Configuración del sistema con IE FC RJ45 Modular Outlet a 100/1000 Mbits/s

IE FC RJ45 Plug

IE FC RJ45 Modular Outlet

IE FC Outlet RJ45

IE FC Outlet RJ45

El IE FC Outlet RJ45 se usa con elemento de transición, me-diante un conector hembra RJ45, entre los robustos cables IE FC (2 x 2) utilizados en el entorno industrial y los cables TP Cord preconectorizados.

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").

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Industrial Ethernet – Componentes de red pasivos


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Componentes de red activosSwitches Industrial Ethernet no gestionados

SCALANCE X005 SCALANCE X-100 no gestionadosEntry Level

SCALANCE X005 Entry Level

Switch no gestionado con cinco puertos y diagnóstico en el equipo para uso en pequeñas islas de máquinas o instalacio-nes.

SCALANCE X-100 no gestionado

Switches con hasta ocho puertos (eléctricos/ópticos), alimen-tación redundante y contacto de señalización para uso en apli-caciones a pie de máquina.

Topología en estrella con SCALANCE X005

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Industrial Ethernet – Componentes de red activos


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Switches Industrial Ethernet gestionados

SCALANCE X-200 gestionado

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 puer-tos (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 inte-grados en la herramienta de ingeniería STEP 7. De este modo aumenta la disponibilidad de la instalación. Los equipos tie-nen un alto grado de protección (IP65), lo que permite insta-larlos fuera del armario eléctrico.

SCALANCE X-200IRT gestionado

Los switches de SCALANCE X-200IRT pueden utilizarse en re-des de secciones de instalaciones donde sea crucial el funcio-namiento en tiempo real Real-Time e Isochronous Real-Time (en preparación). Los datos estándar (TCP/IP) puede transfe-rirse tambíen por la misma red. De este modo se puede pres-cindir de redes duplicadas.

Redundancia de alta velocidad en anillo con tramos ópticos yde cobre

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Switches modulares Industrial Ethernet

SCALANCE X-400 modular

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 instalacio-nes de alto rendimiento. Los switches SCALANCE X-400 pre-sentan 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 adiciona-les.

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 indica-dos para sistemas de control de procesos como PCS7.

Anillo óptico y eléctrico con SCALANCE X y OSM (Optical Switch Mo-dule) acoplados en redundancia

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Módulos Switch Industrial Ethernet

Industrial Ethernet ELS

Industrial Ethernet OSM

Industrial Ethernet ESM

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

Los Optical Switch Modules (OSM) y los Electrical Switch Mo-dules (ESM) son switches Industrial Ethernet gestionados para aplicaciones a pie de máquina y secciones de instalación inter-conectadas 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 segmen-tos 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 óp-tico 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.

Adicionalmente a los dos puertos de anillo, los OSM/ESM dis-ponen de otros seis puertos (a elección con interfaz RJ45 o ITP) que permiten la conexión de equipos terminales y de seg-mentos de red.

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Convertidor de medios Industrial Ethernet

Convertidores de medio SCALANCE X

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.

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 pa-red. 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 co-municación de datos duradera y fiable. La interacción del collar de sujeción y el IE FC RJ45 Plug alivia al conector RJ45 del con-vertidor de medio de esfuerzos de tracción y flexión.

Los convertidores de medio SCALANCE X-100 disponen de ali-mentación redundante (2 x DC 24 V) y de un contacto de se-ñalización 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.

Industrial Ethernet OMC

Los convertidores de medio óptico Industrial Ethernet OMC TP11 y OMC TP11-LD permiten el uso selectivo de cables de fi-bra 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 ca-bles de fibra óptica con el OMC.

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Componentes de red activosDiagnóstico y gestión de redes

Los switches Industrial Ethernet SCALANCE X005, X-100, X-200, X-200IRT, X-400, OSM y ESM disponen de las siguien-tes 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 galvá-nico 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 es-tado 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 en-tre 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 tra-bajos 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 están-dar. 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, tam-bién 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 pre-definido.

■ VLAN (redes LAN virtuales)

■ Interrogador/snooping IGMP

■ RSTP (Rapid Spanning Tree)

■ Restricciones multicast/broadcast

■ Layer3 (routing IP)

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Industrial Ethernet – Transiciones de red


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Transiciones de red

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 contro-lador 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 confor-man 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.

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

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Industrial Mobile Communication


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La clave del éxito en el mercado de mañana se encuentra en el suministro y disponibilidad de información, independiente-mente del lugar y momento.

Los equipos móviles, interconectados a través de redes de ina-lámbricas rápidas (Wireless LAN), permiten configurar unos procesos considerablemente más eficientes. La ventaja de las soluciones inalámbricas es, sobre todo, la simple y flexible ac-cesibilidad a las estaciones móviles. En este contexto, la Indus-trial Mobile Communication (IMC) tiene una importancia es-pecial: IMC representa la movilidad con productos de comunicación industriales de SIMATIC NET que utilizan comu-nicación 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.

Las ventajas de una red de comunicación inalámbrica

■ Aumento de la competitividad, dado que la movilidad per-mite 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 componen-tes de red, los procesadores de comunicaciones y el soft-ware 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 fácil-mente, 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 comuni-caciones

■ Ausencia de desgaste en equipos o partes giratorias o en movimiento

■ Conexión económica de equipos alejados, difícilmente ac-cesibles 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 pro-ducto.Con la LAN inalámbrica industrial (IWLAN) se ofrece una ver-sión ampliada del estándar IEEE 802.11, especialmente inte-resante para los clientes industriales con necesidades especí-ficas 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., ser-vicio 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 metá-lica, que cumple con los elevados requisitos en cuanto a esta-bilidad mecánica ya conocidos de SIMATIC. Para la protección contra el acceso indebido, los productos ofrecen modernos mecanismos estándar para la identifica-ción del usuario (authentification) y el cifrado de datos, aun-que también se pueden integrar sin problemas en políticas de seguridad existentes. Para acceder muy rápidamente a esta-ciones móviles entre dos puntos de acceso distintos se dis-pone de la función "Rapid Roaming".

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Ejemplos de aplicación

Componentes de red para IWLAN

■ IWLAN RCoax Cable

■ IWLAN/PB Link PN IO

■ SCALANCE W-700

■ Accesorios:– Antenas– Impedancia terminadora– Lightning Protector– Fuentes de alimentación

Posibilidades de uso del cable radianteRCoax Cable

■ Montaje en zonas de difícil cobertura (p. ej., en túneles, ca-nales 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 de-finida a lo largo del cable coaxial RCoax.

■ Aplicaciones en las que se da mucha importancia a una co-nexión inalámbrica fiable y exenta de desgaste con una ra-diación controlada y limitada de la potencia de emisión, con el objeto de aumentar la seguridad de los datos (p. ej., cin-tas transportadoras, robots y cualquier tipo de vehículos so-bre 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 fre-cuencias de emisión como la potencia/lugar.

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■ Monorraíles suspen-didos (electrovías)

■ Sistemas de trans-porte filoguiados

■ Grúas

■ Transpaletas de alma-cenes automatizados

■ Líneas transfer

■ Carros de cambio de herramienta

■ Robots

■ Estaciones

■ Metros

■ Vagones

■ Ascensores



26

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 ySCALANCE 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 te-lefonía WLAN con teléfonos OptiPoint.

■ Procesador de comunicación CP 7515, p. ej., para Field PG

■ Módulos cliente SCALANCE W744-1PRO, SCALANCE W746-1PRO y SCA-LANCE W747-1RR

■ Router IWLAN/PB Link PN IO

■ IWLAN RCoax Cable

■ Accesorios

Estos productos permiten una conexión inalámbrica especial-mente fiable y presentan un diseño muy robusto. Las cajas están protegidas contra salpicaduras de agua y tienen una eje-cución estanca al polvo con una alta resistencia contra vibra-ciones 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.



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Seguridad industrial para redes de automatización


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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

■ Utilización de redes LAN inalámbricas

En consecuencia, la comunicación industrial está ligada cada vez más con el mundo informático y se ve expuesta a los mis-mos riesgos que se conocen del entorno de oficina e informá-tico, p. ej. hackers, virus, gusanos o troyanos.

Con su concepto de seguridad industrial, Siemens ofrece una solución de seguridad especialmente concebida para la auto-matización industrial y que cumple los requisitos de este entorno de aplicación.

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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 automatiza-ción, pero se adaptan perfectamente a las estructuras de segu-ridad del ámbito de la oficina y la tecnología de la información.

Los módulos de seguridad protegen las redes de automatiza-ción contra espionaje, manipulación y accesos no permitidos, garantizando el intercambio de datos entre equipos individua-les o segmentos de red completos (p. ej., células de automati-zación).

Los módulos de seguridad SCALANCE S ofrecen una funciona-lidad de seguridad escalable:

■ Firewall para la protección de los PLC contra acceso inde-bido, 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 co-municación 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

Fácil configuración mediante la Security Configuration Tool

■ Protección contra espionaje y manipulación de datos

■ 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 especia-les 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


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Procesadores de comunicación para SIMATIC SIMATIC S7

Los procesadores de comunicación de SIMATIC NET pueden utilizarse en aplicaciones a nivel de campo, en la automatiza-ción de procesos o en la conexión inalámbrica.

La eficacia y la efectividad son esenciales en las soluciones para componentes de instalaciones en tareas de automatiza-ción. De esta forma, las exigencias que se plantean al rendi-miento de la comunicación respecto a la velocidad de transfe-rencia de los datos son muy elevadas.

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 comu-nicación, 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 indus-trial. 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.

■ 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 circui-tos eléctricos individuales.

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.

Procesadores de comunicación para SIMATIC S7

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SIMATIC S7

Para la conexión a SIMATIC S7 existen varios procesadores de comunicación cuya ejecución está adaptada al correspon-diente sistema de destino: SIMATIC S7-200, SIMATIC S7-300 o SIMATIC S7-400.

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 tempe-ratura. Están certificados para la construcción naval (ABS), lo que permite su uso en barcos o instalaciones offshore. Me-diante la interfaz RJ45 se integran los CP en el sistema de ca-bleado apto para la industria de SIMATIC NET. Con velocidades de transmisión entre 10 Mbits/s y 100 Mbits/s es posible trans-mitir con rapidez incluso grandes cantidades de datos. Los CP disponen en forma estándar de comunicación S7.

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 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 Indus-trial Ethernet y pueden hacer las veces de cliente o de servi-dor. Las aplicaciones de PC pueden acceder mediante una in-terfaz 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 me-diante un PC, p. ej., con aplicaciones de PC como OPC, WinCC, WinnCC flexible o WinAC.

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 Ad-vanced 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.

CP para S7-200

CP 243-1

CP para S7-300

CP 343-1

CP para S7-400

CP 443-1



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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 co-municación compatible S5

■ Seguridad: Protección sin contraseñas cambiantes, me-diante 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 infor-mación se guarda en el C-PLUG

Algunos CP se diferencian de los procesadores de comunica-ción 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 Lean CP 343-1 Advanced

Redes locales pequeñas independientescon S7-400 y CP 443-1 Advanced

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 me-diante FTP.

■ Acceso a información del proceso (protegida por contra-seña) con navegadores Web estándar; con lo que se supri-men 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 ordena-dores 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 inte-grado con conexiones RJ45, que permite configurar re-des locales pequeñas, p. ej., dentro de una máquina o cé-lula. Esto permite ahorrar es-pacio en el armario eléctrico.

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SIMATIC S7 y SINAUT ST7Sinopsis de funciones

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Telecontrol y telemantenimientoSINAUT

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.

SINAUT hace posible un concepto de comunicación homogé-neo (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 redun-dantes.

Las redes pueden adaptarse de forma óptima a las condiciones locales específicas utilizando todos los medios de transferen-cia (por ejemplo, líneas dedicadas, tecnología inalámbrica, re-des 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 sumi-nistrados.

La central de supervisión

Para la central de supervisión puede optarse por los equipos siguientes:

■ Controladores SIMATIC S7-300 o S7-400

■ SINAUT ST7cc, la central de supervisión en PC (simple o re-dundante) basada en WinCC. Es un sistema de centrales de supervisión adaptado espe-cialmente a la transmisión de datos, controlada por eventos y con etiquetado de fecha/hora, del sistema SINAUT.

■ SINAUT ST7sc, para conectar centros de supervisión de otros fabricantes a través de OPC.A través del "Data Access Interface", los sistemas de telecon-trol SINAUT también se pueden acoplar a sistemas de super-visión de otros fabricantes. ST7sc dispone de complejos me-canismos de almacenamiento intermedio que evitan la pérdida de datos, p. ej., si falla el cliente OPC.

Las redes WAN en SINAUT

■ Líneas dedicadas fijo (cables de cobre y fibra óptica)

■ Redes de radio privadas (opcionalmente con procedimiento time-slot)

■ Red telefónica analógica

■ 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 di-recciones IP fijas y conexiones similares a las de línea delicada.

Teleprogramación y telediagnóstico SINAUT

Todas las funciones de diagnóstico y programación que se en-cuentran a disposición de SIMATIC y SINAUT para la automati-zación de estaciones y la comunicación SINAUT se pueden uti-lizar a través de redes SINAUT mientras continúa la transmisión de datos de proceso.

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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 S7-300 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.

TIM 4

TIM 4 es adecuado para:

■ Montaje como procesador de comunicación (CP) en S7-300.

■ 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 exter-nos 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.

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 te-lefónica conmutada.

El TIM 4 se puede equipar opcionalmente con un receptor de reloj controlado por radio DCF77.

Módulo de comunicación SINAUT TIM 3

Módulo de comunicación SINAUT TIM 4

Procesadores de comunicaciones para PG/PC


36


Junto con los autómatas programables (PLC), los PC y las pro-gramadoras (PG) cobran cada vez más importancia en el en-torno industrial para la realización de productos flexibles.

Gracias a su flexible programación es posible adaptar con ra-pidez 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 eco-nómicos 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.

Las aplicaciones de PC a menudo se utilizan para tareas que, de otra manera, sólo puede realizar un PLC. Además, consti-tuye la base ideal para la visualización centralizada de siste-mas HMI como p. ej., WinCC o WinCC flexible.

Los procesadores de comunicación PC SIMATIC NET ofrecen las siguientes soluciones:

■ CP en diferentes formatos para PCI, PCMCIA, PC/104-Plus o PC Card.

■ Puede utilizarse con gran flexibilidad, en función de la ne-cesidad de recursos que tenga el PC se dispone de CP con o sin microprocesador propio.

■ Interfaces abiertas y estandarizadas como, p. ej., con el ser-vidor OPC, que permiten una fácil integración en el entorno del sistema y las aplicaciones de oficina.


NotaLas herramientas de configuración necesarias para los procesa-dores 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 in-cluye los manuales pertinentes en formato pdf, además de otras muchas informaciones en relación con los productos SIMATIC NET y la comunicación.

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Conexión para PG/PC

Procesadores de comunicación con microprocesador

■ Caudal útil constante mediante el procesamiento de proto-colos en el CP, incluso en aplicaciones de gran envergadura

■ Los AUI/ITP o las conexiones RJ45 de los módulos permiten conectar los CP a cualquier red Ethernet

■ Dejan capacidad de cálculo libre para otras aplicaciones en el PC, p. ej. HMI (transporte ISO y TCP/IP integrados)

■ Los CP pueden utilizarse con facilidad mediante Plug & Play y autosensing (10/100 Mbits/s)

■ 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 redun-dante

■ 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

■ Los CP han sido concebidos para su uso en entornos indus-triales

■ CP 1616 y CP 1604 son apropiadas para aplicaciones PROFI-NET IO en Real-Time (RT) e Isochronous Real-Time (en pre-paración)

Sistema Hardware Paquetes de soft-ware

Aclaraciones

SIMATIC PC CP 1613 A2 S7-1613PG-1613

Hasta 120 estaciones

CP 1616CP 1604

DK-16xx PN IO Para las aplicaciones PROFINET con Real-Time e Isochronous Real-Time (en prep.)

CP 1612CP 7515

SOFTNET-S7para Industrial EthernetSOFTNET PN IO

Hasta 64 estaciones

Aplicaciones PG CP 1613 A2CP 1616CP 1604

STEP 7/NCM S7NCM PCPG-1613

Para la parametrización de las instalaciones existentes con SIMATIC S7 y estaciones de PC

CP 1612CP 7515

STEP 7/NCM S7NCM PCSOFTNET-PGSOFTNET PN IO

Para la parametrización de CP S7; parametrización móvil con CP 7515



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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 Contro-ller a través de la interfaz IO Base se puede acceder directa-mente 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 equi-pos 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 prepa-ración)

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 Real-Time integrado pueden configurarse redes locales especial-mente 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 equi-pos de campo compatibles con PROFINET.


■ PROFINET IO-Controller y/o PROFINET IO-Device (RT)

■ IRT para aplicaciones de control de movimiento (en prepa-ración)

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)

CP 1616

CP 1604

CP 1613 A2



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Procesadores de comunicación sin microprocesador propio

■ Los CP están perfectamente adaptados a los paquetes de software SOFTNET para Industrial Ethernet y han sido con-cebidos 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 inalámbricasegún 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 tren-zado).El CP 1612 admite los siguientes servicios de comunicación:

■ Protocolos de transporte ISO y TCP/IP

■ Comunicación PG/OP



■ Comunicación PROFINET

CP 7515

El CP 7515 es una tarjeta de PC (32 bits, CardBus) con dos ante-nas integradas para su utiliza-ción en una red LAN inalámbrica industrial (IWLAN) con comuni-cación fiable (p. ej., en la pro-ducción y la fabricación) o en un entorno de oficina.

También es posible utilizar el CP 7515 en una red WLAN están-dar 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 comuni-cación no crítica (WLAN), (p. ej., servicio técnico y diagnós-tico).


■ Protocolos de transporte ISO y TCP/IP

■ Comunicación PG



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Posibilidades de utilización con OPC (OLE for Process Control)

OPC es una interfaz estan-dari zada, abierta y no pro-pietaria que se encuentramuy extendida en la tecno-logía de automatización.

Una comunicación vía OPC se compone por lo general de un servidor y un cliente, aunque también pueden ser varios clien-tes. Estos clientes pueden encontrarse en el mismo PC o bien en otros PC de la red Ethernet.

Existen servidores OPC para los protocolos más variados, como p. ej. PROFINET, SNMP y redes como Ethernet.

Los servidores OPC de SIMATIC NET ofrecen las siguientes funciones:

■ Conexión de soluciones de automatización de diferentes fabricantes a los PLC de SIMATIC, equipos de campo y com-ponentes de red Ethernet

■ Servidores para clientes compatibles con OPC DA, OPC DA-XML y OPC A&E

■ 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 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 siste-mas SIMATIC S5 mediante SEND/RECEIVE.

Servidor OPC PN CBA

El servidor OPC PN CBA realiza el acceso a las variables de com-ponentes de PROFINET CBA como, p. ej., IE/PB Link.

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.

Servidor OPC PN IO (contenido en SOFTNET PROFINET PN IO)

El servidor OPC PN IO permite la comunicación con los dispo-sitivos PROFINET IO a través del protocolo PROFINET.

Con ello se pueden ampliar las instalaciones existentes con la funcionalidad PROFINET.

Servidor OPC SNMP

El servidor OPC SNMP permite el diagnóstico y la parametriza-ción de cualquier equipo Ethernet, como los switches, que dis-ponga de la funcionalidad SNMP (Simple Network Manage-ment Protocol). SNMP es un protocolo abierto y extendido para la administración de redes TCP/IP. Los productos con fun-cionalidad SNMP disponen de los agentes SNMP, que propor-cionan 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)

El servidor OPC S7 permite una comunicación con los sistemas SIMATIC S7-300/400 mediante el protocolo S7 y con los siste-mas SIMATIC S5 mediante el protocolo SEND/RECEIVE.

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.

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Industrial Ethernet Posibilidades de conexión

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.

Posibilidades de conexión de red, p. ej., en CP 1613 A2

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Industrial Ethernet


43

Resumen de las ventajas de Industrial Ethernet

Alta disponibilidad

■ Topologías de red en línea, árbol, anillo y estrella

■ Alto rendimiento

■ Grandes capacidades funcionale

■ 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

Diagnóstico

■ LED (estado de conexión, alimentación presente, colisiones, datos)

■ Vigilancia y control de funcionamiento sencillos y económicos de los equipos mediante contacto de señalización

■ 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)

■ No requiere un software de gestión de redes independiente

■ SNMP, gestión basada en Web, RMON

Componentes de Industrial Ethernet

■ Basados en el estándar IEEE 802.3 para el uso en un entorno industrial duro

■ Caja robusta de metal 100%

■ Componentes de red con un rango de temperatura ampliado de -40 °C a +70 °C

■ 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

Conectores siempre seguros y de conectorización rápida

■ Conector RJ45 de metal 100% con enclavamiento adicional

■ Switches con collares de sujeción para una co-nexión resistente

■ Conectorización rápida a pie de máquina mediante el sistema de cableado FastConnect con conecto-res RJ45

■ BFOC para cables de fibra óptica


Umschlag_Brochure_IE_sp.FH10 Fri Mar 31 10:02:02 2006 Seite 1

Probedruck

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