automationanddrives wireless lan per applicazioni industriali

GG-Kennungoder Produktname

Automation and Drives

Angelo CandianAutomation & Drives

WIRELESS LAN per applicazioni industriali

SAVE, Verona 2007

SAVE 2007 - Veronafiere 23-25 ottobre 2007

WIRELESS LAN per applicazioni industrialiAngelo Candian



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Industrial WIRELESS LAN

Introduzione

CaratteristicheFunzionali

Antenne e distanze

Soluzioni con PN I/O e PROFISAFE

Applicazioni tipiche

SINEMA E

Gli standard Wireless LAN

L’ IEEE 802.11 (Institute of Electrical and Electronics Engineers) èdiviso in più sezioni:

� IEEE 802.11a: Banda 5 GHzData rate 54 Mbps

� IEEE 802.11b: Banda 2.4 GHzData rate 11 Mbps

� IEEE 802.11g: Banda 2.4 GHzData rate 54 Mbps

� IEEE 802.11h: Banda 5 GHzData rate 54 Mbps

La WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) e’ una associazione con lo scopo di garantire la compatibilità dei prodotti con lo standard.

I prodotti approvati dalla WECA, sono marchiati Wi-Fi (Wireless Fidelity) e sono quindi conformi allo standard





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

Le caratteristiche aggiuntive dei prodotti WLAN industriali

Robustezza

Affidabilità

Sicurezza

Grado di protezione della custodia

Range di Temperatura

Certificazioni Industriali

Semplicità di installazione e utilizzo

Autenticazione(Chi sono?)

Criptaggio dati

Real-time

Determinismo

Monitoraggio canale

Ridondanza

Autorizzazione(Cosa posso fare?)

Standard





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

Come è fatto lo standard 802.11

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1

�� NOTA: Non esistono limitazioni sui protocolli supportati per ilNOTA: Non esistono limitazioni sui protocolli supportati per iltraffico datitraffico dati (è possibile utilizzare tutti i servizi di comunicazione giàdisponibili per le reti Ethernet)





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

PCF vs. DCF

Con PCF la gestione della banda di trasmissione viene schedulata:

�ll traffico critico viene gestito con una tecnica di polling (ad ogni Client viene assegnata una finestra temporale di 2ms)

�Il traffico restante basato su TCP/IP si contende la rete

Clientx

Access Point

Clienty

RTS

CTS

Data

ACK

Blocked RTS

CTS

Blocked

Data

DCF





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

La soluzione industriale deterministica: iPCF di Siemens!

RCoax cable (e.g. on rail)

Access point SCALANCE W788-1RR

� Utilizzando Access Point e Client con iPCF, è possibile controllare lo scambio dati via Wireless, in slot temporali impostabili dall‘utente

Access point SCALANCE W788-1RR

� La comunicazione è completamente controllata dall’Access Point, senza collisioni, consentendo lo scambio dati su FieldBus con elevate esigenze Real Time!

Roaming Rapido<50ms





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

Caratteristiche meccaniche ed elettriche (Indoor)

2x ANT795-4MR,(omnidirezionalied orientabili)

Fissaggio a parete/soffitto o montaggio suguida profilata S7-300

1x Ind. EthernetRJ45 10/100 Mbit/s(cavo)

Staffa di protezione

Energia (1)ridondante

Energia ridondante (2)tramite cavo ibrido

Resistenza alla condensa

Contenitore metallico resistente ad urti e vibrazioni

-20°C ÷ +60°CRange di temperatura

IP65Grado di protezione dispositivo

Scalance W788 e Scalance W74xPRO / RR





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

Caratteristiche meccaniche ed elettriche (Outdoor)

Resistente a condensa, umidità, raggi UV, spruzzi di acqua salata

Contenitore plastico resistente ad urti e vibrazioni



Scalance W786

Interfacce di collegamento integrate nel dispositivo:� Ind. Ethernet:

� 1x RJ45 10/100 Mbit/s (cavo)� o 1x ST 100Mbit/s (fibra ottica multimodale)

� Alimentazione 48V DC con PowerOverEthernet 802.3af (non con Fibra ottica), 12-24V DC o 100-230V AC con l’opzione del Power Supply ad Energia ridondante

� Utilizzo di antenne omnidirezionali integrate o esterne

Fissaggio a parete, a palo o su guida profilata con “mounting set“





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

Caratteristiche meccaniche ed elettriche (Control Cabinet)

NON Resistente alla condensa

Contenitore di alluminio



Interfacce di collegamento integrate nel dispositivo:� Ind. Ethernet: 1x RJ45 10/100 Mbit/s (cavo)� Alimentazione 48V DC con PowerOverEthernet 802.3af, o 24V DC ed Energia ridondante� 2 connettori per utilizzo di antenne esterne

Fissaggio a parete o su guida profilata con “mounting set“

Scalance W784 e Scalance W74x

2x RSMA





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

Antenne (1)

N female19 dBA parete, su paloDirezionale5 GHzANT793-8DN

N female14 dBA parete, su paloDirezionale2,4 GHzANT792-8DN

N female9 dB/

9 dB

A parete, su paloDirezionale2, 4 GHz /5 GHz

ANT795-6DN

N female5 dBA parete, su paloOmnidirezionale5 GHzANT793-6MN

N female6 dBA parete, su paloOmnidirezionale2,4 GHzANT792-6MN

N female6 dB/

8 dB

A pannelloOmnidirezionale2, 4 GHz /5 GHz

ANT795-6MN

R-SMA4 dB/

4 dB

Sul dispositivo,

Orientabile in 3D

Omnidirezionale2, 4 GHz /5 GHz

ANT795-4MS

R-SMA4 dB/4 dB

Sul dispositivo Omnidirezionale2, 4 GHz /5 GHz

ANT795-4MR

ConnettoreConnettoreGuadagnoGuadagnoMontaggioMontaggioCaratteristicaCaratteristicaBandaBandaAspettoAspettoNomeNome

La scelta del tipo d’antenna è dettata dalla distanza di copertura

necessaria e dal range di frequenze che si desidera utilizzare.





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

Antenne (2)

19 dB

14 dB

9 dB/

9 dB

5 dB

6 dB

6 dB/8 dB

4 dB/4 dB

4 dB/4 dB

GuadagnoGuadagno

1000mDirezionale5 GHzANT793-8DN

1000mDirezionale2,4 GHzANT792-8DN

200mDirezionale2, 4 GHz /5 GHz

ANT795-6DN

200mOmnidirezionale5 GHzANT793-6MN

200mOmnidirezionale2,4 GHzANT792-6MN

200mOmnidirezionale2, 4 GHz /5 GHz

ANT795-6MN


ANT795-4MS


ANT795-4MR

RangeRangeCaratteristicaCaratteristicaBandaBandaAspettoAspettoNomeNome

Note:Il range di trasmissione è da intendersi nella situazione con dispositivi “a vista”, senza interferenze. I valori possono subire diminuzioni sostanziali in presenza di ostacoli, disturbi ed interferenze di ogni tipo.





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

RCoax – Il cavo a guida d’onda

InstallazioneInstallazione

La trasmissione è ottimizzataposizionando l’antenna ricevente a circa 10cm dal RCoax

ANT 792-4DN oANT793-4DN

Metal base “Insulator”

� Ideale in tunnel, canali e con ogni tipo di veicolo su rotaia

� La soluzione al problema

dei contatti striscianti!

� Per una trasmissione

“isolata”dalle interferenze..





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

Rcoax : Prestazioni

� Prestazioni del cavo con standard 802.11g (2.4 GHz)

� Prestazioni del cavo con standard 802.11a e 802.11h (5 GHz):

L’antenna ricevente non può distare più di 10cm dal cavo!





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

Utilizzo di componenti IWLAN con RetePROFINET I/O

� Tutti i modelli di Scalance W sono utilizzabili in rete PROFINET I/O� La scelta avviene in base al numero di dispositivi ed alle esigenze di Real Time� A tale proposito si consiglia di seguire la Guida pubblicata sul sito del Customer Support http://www4.ad.siemens.de/WW/news/it/22951334

� Per garantire il livello di segnale richiesto, dagli scenari indicati nella Guida, è consigliabile una fase di Pre-Simulazione col SW “SINEMA E”





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

Un esempio dalla Guida..

Applicazione:• Tempo di aggiornamento: 16 ms per un numero massimo di 5 Client• Il roaming è consentito, ma con un numero massimo di 50 Client per ogni AP

•Livello di segnale > 60%

Raccomandazioni:

Note:� E’ richiesta l’abilitazione della modalità iPCF� E’ possibile utilizzare solo RCoax con dispositivi chesupportano la modalità iPCF

W788-1RRW788-1RR W788-1RR

Industrial Ethernet/PROFINET

CPU315-2PN/DP

CLIENT IWLAN-RR+ ET 200





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

IWLAN con PROFIBUS e PROFINET I/O

Integrazione di Slave PROFIBUS DP in rete PROFINET I/O via IWLAN

�IWLAN/PB Link PN IO:Gli Slave DP sono integrati come IO Device

PROFIBUS

Connessioned‘antenna





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

PROFIsafe su IWLAN

Soluzioni Safety con PROFIsafe anche su IWLAN:

� Con iPCF

� F monitoring time sul controller ed i moduli= 200 ms

� Ciclo OB35= 50 ms317F-PN

ET 200SX 208

ET 200SPG ET 200S

PROFISAFE su PROFINET I/OTavola rotante

RCoax

SCALANCE W

SCALANCE

W

SCALANCE W

ET 200S





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

Sistemi di veicoli a guida automatica

Carrelli mobili a rotaia Sistemi di logistica / porti

Applicazioni mobili con Industrial WIRELESS LAN

Gru, CarriponteTrasloelevatori per magazzini automatici

Pannelli HMI mobili





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

Carrelli mobili a rotaia

+ Soluzione per la gestione di carrellimobili a rotaia

=AntennaAccess Points

RCoax





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

Pannelli HMI mobili

Mobile Panel MP277e MP277F Wireless

Transponder

Zona operativa• certificata TÜV-/BIA in accordo con SIL3• Identificazione di posizione (“Station ID”)

Infrastruttura WLAN

Comunicazione� IWLAN 802.11 a/b/g

� Supporta PROFINET e PROFISAFE

Configurabile con WinCC flexible 2007





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

� Bus equipaggiati con antenna per montaggio a pannello

(antenna compatta, IP65)W786-1PRO

Sistemi di logistica

Utilizzo di Access Point Outdoorcon Antenna Direzionale





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

Referenze

Access Point

Comunicazione WiFi

Serbatoio mobile (3)

Ethernet

CPU315-2PN/DP

Client


Client


Client

Soluzione: Ethernet via Wireless LANCliente: GLAXO SMITH KLINE Parma / Italy Settore: Compounding Process





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

Referenze

17-Celle di stagionatura

22-Cabina di comando

53-Impianto produzione calcestruzzo

Soluzione: PROFINET I/O via Wireless LANCliente: FORMIMPIANTI Siena / ItalyDistributore: ELE.MAC Firenze / ItalySettore: Industria del calcestruzzo





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

SINEMA Engineering Tool-> il SW per progettarereti Wireless LAN

Progetto





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Introduzione


Antenne e distanze



SINEMA E

Versioni..

Lean� Configurazione e simulazionedi applicazioni WLAN

Standard� Configurazione e simulazionedi applicazioni WLAN

� Acquisizione, valuazione in campodei segnali WLAN (site survey)

� Comparazione e modifica deirisultati della simulazione

Powerpack� Upgrade software da SINEMA E Leana SINEMA E Standard


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