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S7 – LAN kleinstes Ethernet-Gateway mit PG-Buchse
multifunktional 1 Adapter für alle MPI- und Profibusanwendungen
# MPI-/Profi-Busgeschwindigkeiten: 19,2k, 187k, 1,5M, 3M, 6M, 12Mbit/sek
# für Siemens S7 - 200 + 300 + 400 Steuerungen
# MPI - Adapter für S7 - 300 + 400
# PPI - Adapter für S7 - 200
# Ethernet-Anschluss 10 / 100Mbit
durch mitgelieferer Software auch für die originale Siemensprogrammiersoftware
# IP - Adresse frei einstellbar
# 2 Status - LED
# Stromversorgung aus der S7-Steuerung oder extern 24VDC
# galvanische Trennung von 1000V MPI-/Profibus zum PC
# CE/EMV gerechter Aufbau durch industrieller Innenmetallisierung
# Ethernetbuchse RJ45
# mit kompletter PG - Diagnosebuchse
# direkter Download vom PC der Softwareupdates
# handliche, kompakte Gehäuseform und Größe 65 x 43 x 17 mm
Artikelnummer: 9352-LANCon Lieferzeit: ab 1.10.2004 Preis: € 399,--
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Ein Adapterkabel - vier Funktionen/Protokolle
S7-200® PPI
S7-300/400® MPI
S7-300/400® HMI
Profibus DP/FMS
verbindet den PC über die Netzwerkkarte mit der Simatic S7
galvanische Trennung bis 1500V
max. 12Mbit/s auf der S7-Seite
10/100Mbit/s Ethernet auf der PC-Seite
LAN-Betrieb über virtuelle COM Schnittstelle (TCP/IP)
IP-Adresse individuel einstellbar
Cross-Over Belegung für direkten Anschluß an die Netzwerkkarte des PCs
Betrieb mit Step®7, S7fürWindows®, PG95/2000 und vielen anderen Programmen
integriertes LCD-Display für Verbindungsstatus und Teilnehmerliste
rückseitige Folientastatur zur Parametereinstellung
kurzes Steckergehäuse auf S7-Seite
24V/DC Versorgung aus dem S7-AG, alternativ über Schraubklemmanschluß
kostenlose Treiber und Softwareupdates durch Internetdownload
kostenloser E-Mail Infoservice wenn Softwareupdates verfügbar sind
CE/EMVgerechter Aufbau, innenmetallisiertes Gehäuse und durchgehender Schirm
Bestelldaten:
9352-LAN PPI/MPI-II-LAN-Adapter mit LCD-Anzeige 3m lang
399.- €
9350-9-CHP CheapConn Low-Cost Profibus Anschlußstecker 2Mbit/s 25.- €
9350-9-CHP-K Verbindungsleitung zur Nachrüstung des CheapConn an 9350/9352 5.- €
9350-9-CHP-CC Aufpreis für 9350-9-CHP&9350-9-CHP-K montiert und an 9350/9352 35.- €
9361-7 MPI-T-Connector (2MPI-Buchsen an einem AG) 24V
143.- €
9391.1 Steckernetzteil 24V/DC-625mA. Primär 100 bis 240VAC 47-63Hz 33.- €
9350-4 MPI-Netzadapter (Spannungsversorgung bei Zweidrahtverlängerung) 51.- €
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 PC MPI II Adapter (COM/USB)
(bei diesem Adapter/Kabel können Sie wählen zwischen COM oder USB-Anschluß bei IB).
ANWENDUNGEN:
S7-200® PPI
S7-300/400® MPI
S7-300/400® HMI
S7-300/400® TS
Profibus DP/FMS
verbindet den PC über COM- oder USB-Schnittstelle
mit der Simatic S7
USB Anschlußkabel 3m lang A/A optional
galvanische Trennung bis 1000V
max. 12Mbit/s auf der S7-Seite
max. 115Kbit/s auf der PC-Seite mit automatischer Baudratenerkennung
USB-Betrieb über virtuelle COM Schnittstelle
Betrieb mit Step®7, S7fürWindows®, PG95/2000 und vielen anderen Programmen
115Kbit/s mit Step®7 durch unseren Treiber MPI-Speed-Utility
integriertes LCD-Display für Verbindungsstatus und Teilnehmerliste
rückseitige Folientastatur zur Parametereinstellung
kurzes Steckergehäuse auf S7-Seite
24V/DC Versorgung aus dem S7-AG, alternativ über Schraubklemmanschluß
kostenlose Treiber und Softwareupdates durch Internetdownload
Betrieb am Modem als TS-Adapter mit optionalem TS-Adapterstück
Bestelldaten:
9352 PPI/MPI/HMI/TS-Adapter-II mit LCD-Anzeige
3m lang 299.- €
9352.05m PPI/MPI/HMI/TS-Adapter-II mit LCD-Anzeige
5m lang 304.- €
9352.10m PPI/MPI/HMI/TS-Adapter-II mit LCD-Anzeige
10m lang 317.- €
9352.15m PPI/MPI/HMI/TS-Adapter-II mit LCD-Anzeige
15m lang 329.- €
9352.1 USB Anschlusskabel für MPI-II,
3m, inkl. Treibersoftware 10.- €
9350-TS Adapterstück zum Anschluß an ein Modem (9pol.)
für TS-Funktionen 30.- €
9361-7 MPI-T-Connector (2MPI-Buchsen an einem AG) 24V
143.- €
9391.1 Steckernetzteil 24V/DC-625mA. Primär 100 bis
240VAC 47-63Hz 33.- €
9350-4 MPI-Netzadapter (Spannungsversorgung bei zweidrahtverlängerung) 51.- €
9350-9-CHP CheapConn Low-Cost Profibus Anschlußstecker 12Mbit/s 25.- €
9350-9-CHP-K Verbindungsleitung zur Nachrüstung des CheapConn an 9350/935 25.- €
9350-9-CHP-CC Aufpreis für 9350-9-CHP&9350-9-CHP-K montiert und an 9350/9352 35.- €
Alle Preise zzgl. MwSt. . |  .
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Das S7 MPI/PPI-II USB-Gerät hat extra nur USB-Anschluß auf der PC-Seite
(siehe Abbildung rechs).
ANWENDUNGEN:
S7-200® PPI
S7-300/400® MPI
S7-300/400® HMI
Profibus DP/FMS
verbindet den PC über die USB-Schnittstelle mit der Simatic S7
galvanische Trennung bis 1000V
max. 12Mbit/s auf der S7-Seite
automatische Geschwindigkeitserkennung auf der PC-Seite
USB-Betrieb über virtuelle COM Schnittstelle
Betrieb mit Step®7, S7fürWindows®, PG95/2000 und vielen anderen Programmen
integriertes LCD-Display für Verbindungsstatus und Teilnehmerliste
rückseitige Folientastatur zur Parametereinstellung
kurzes Steckergehäuse auf S7-Seite
5V/DC Versorgung aus der USB Schnittstelle (360mA), unabhängig vom AG
kostenlose Treiber und Softwareupdates durch Internetdownload
Bestelldaten: Artikelnummer.:
9352-USB
PC-MPI-II-Adapter-USB mit LCD 3m lang
299.- EUR
9352-USB.05M
PC-MPI-II-Adapter-USB mit LCD 5m lang
324.- EUR
Alle Preise zzgl. MwSr. |
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Zum Anschluß an den USB-Port eines PC´s oder Notebook´s.
Mit Leuchtdioden für RXD/TXD.
Versorgung über den USB-Port. Es wird kein zusätzliches Netzteil benötigt.
Für Windows 98/SE, ME und 2000. 3m USB-Kabel.
Mit dem mitgelieferten Treiber wird dieser Adapter als nächster,
freier Com-Port installiert (Virtuelle-COM-Schnittstelle).
Zur Zeit kann der Treiber mit 32 Bit Software
(S5 für Windows und PG95/2000) genutzt werden.
Unter Windows 2000/XP funktioniert er auch mit Step5 von Siemens.
Bestelldaten:
9359-1 PG-USB-Kabel für Simatic S5, 3m 125.- €
9359-1.05M PG-USB-Kabel für Simatic S5, 5m 150.- €
9359-7-USB PG-USB-Verlängerungsset,
TTY-Seite, Metallhauben, ohne Kabel 23.- €
9359-5-USB CP525-Adapter für PG-USB-Kabel,
für Programmierschnittstelle 30.- €
9359-5-K-USB CP525-Adapter für PG-USB-Kabel,
für Kommunikationsschnittstelle 30.- €
9359-5-150-USB AG-150-Adapter für PG-USB-Kabel 30.- €
9359-5-WF470-USB WF470-Adapter für PG-USB-Kabel 30.- €
9359-6-USB SINUM-Adapter für PG-USB-Kabel 30.- €
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Programmierkabel für Simatic-S5 (siehe Bild rechts) und
Personal-Computer mit RS-232/V.24/COM-Schnittstelle
Pegelumsetzer TTY / V24 im Steckergehäuse integriert
• S5-AS511-Schnittstelle (15 poliger Stecker mit Schiebeverriegelung)
• PC-Seite mit 9 poliger Buchse und Schraubverriegelung
• Kein zusätzliches Netzteil für den Konverter nötig
• Funktioniert mit Step®5, S5 für Windows®, PG95/2000 …….
• Einfache Handhabung.
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Weitere INFO siehe
Download-Bereich für S5/S7 Kabel mit USB-Schnittstelle/Kabelhandbuch
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Bestelldaten:
PG-COM-Kabel, 5V Versorgung aus dem AG (max. 15m):
9359 Verbindungskabel 3m mit 9 pol. Buchse (RS-232) 51.- €
9359.05M Verbindungskabel 5m mit 9 pol. Buchse (RS-232) 56.- €
9359.10M Verbindungskabel 10m mit 9 pol. Buchse (RS-232) 69.- €
9359.15M Verbindungskabel 15m mit 9 pol. Buchse (RS-232) 81.- €
9359+9390 Grundpreis+Aufpreis für Verlängerung pro Meter Kabellänge 60.-€+ 3.- €/m
9310 Zuschlag für 25 pol. Buchse anstelle 9 pol. Buchse auf PC-Seite 5.- €
PG-UNI-Kabel, Versorgung über +20mA Stromquellen des AGs (max. 300m):
9359-3 Verbindungskabel 3m mit 9 pol. Buchse (RS-232) 76.- €
9359-3.05M Verbindungskabel 5m mit 9 pol. Buchse (RS-232) 81.- €
9359-3.10M Verbindungskabel 10m mit 9 pol. Buchse (RS-232) 94.- €
9359-3+9390 Grundpreis+Aufpreis für Verlängerung pro Meter Kabellänge 85.-€+ 3.- €/m
9310 Zuschlag für 25 pol. Buchse anstelle 9 pol. Buchse auf PC-Seite 5.- €
PG-UNI-II-Kabel, wie PG-UNI mit Metallgehäuse und LED Anzeige für RXD/TXD:
9359-2 Verbindungskabel 3m mit 9 pol. Buchse (RS-232) 81.- €
9359-2.05M Verbindungskabel 5m mit 9 pol. Buchse (RS-232) 86.- €
9359-2.10M Verbindungskabel 10m mit 9 pol. Buchse (RS-232) 99.- €
9359-2+9390 Grundpreis+Aufpreis für Verlängerung pro Meter Kabellänge 90.-€+ 3.- €/m
9310 Zuschlag für 25 pol. Buchse anstelle 9 pol. Buchse auf PC-Seite 5.- €
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 Drahtlose Ethernet Netzwerke nach Spezifikation IEEE 802.11b (11MBIT/S) oder 802.11g (54MBIT/S) werden zur Zeit verstärkt angefragt. Zum Einen werden immer mehr Anlagen mit dieser Technologie vernetzt, Zum Anderen hat fast jedes neue Notebook eine WLAN-Schnittstelle eingebaut.
Eine WLAN-Verbindung macht unabhängig. Dafür ist sie, wie jede Funkverbindung, störanfälliger. Mit den hier abgebildeten Bridges der Firma Cisco/Linksys konnten wir die WLAN-Vernetzung mit unseren Ethernet-Komponenten erfolgreich realisieren. Da die SPS einen Client in einem WLAN Netzwerk darstellt, muss eine Ethernet-Bridge eingesetzt werden. Nur eine Bridge arbeitet bidirektional und bindet einen Client ohne spezielle Treiber in ein WLAN Netzwerk ein. |  Die Bridge kann sowohl im Adhoc-Modus, als auch im Infrastructure-Modus betrieben werden. Im Adhoc-Modus kann ein Rechner mit WLAN-Karte direkt mit der Bridge kommunizieren. Im Infrastructure-Modus muss ein Access-Point im WLAN-Netzwerk vorhanden sein. Der Rechner und die Bridge sind dann über diesen zentralen Access-Point verbunden. Es ist auch möglich zwei Bridges im Adhoc-Modus miteinander zu verbinden und damit ein Netzwerkkabel über Funk zu verlängern, falls der Rechner keine WLAN-Karte eingebaut hat.
Bei Verwendung dieser Bridges sind auf dem PC keine Treiber nötig. Die Bridges werden über einen eingebauten Webserver mit dem Internet-Explorer des Rechners konfiguriert. Zur Konfiguration müssen die Bridges zuerst einmal über Kabel am RJ-45 Netzwerkport angeschlossen werden. Sobald die WLAN-Funktion in der Bridge konfiguriert wurde, muss das Kabel abgezogen werden. Weitere Einstellungen können dann über die WLAN-Verbindung durchgeführt werden - sofern die WLAN-Parameter funktionsfähig konfiguriert wurden. Ein wenig Geduld muss für die Einrichtung schon aufgebracht werden! Die abgebildeten Stummelantennen können durch externe Antennen ersetzt werden. |
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Programmierung mit Step®5 über Ethernet (AS511)
Kompatibel zu VIPA S5-TCP-IP-Treiber
Für Simatic® S5 AG 90U bis 155U
Wird direkt auf die PG-Schnittstelle gesteckt
10/100Mbit/s autoselect Ethernet TCP/IP Port RJ45
IP-Adresse vom DHCP-Server oder manuell einstellbar
Subnetmask automatisch oder manuell einstellbar
Gatewayadresse einstellbar
LED Funktionsanzeige
Verdeckter Reset-Taster (Werkseinstellung)
24V/DC–80mA aus dem AG oder über Schraubklemme
AG-90U/95U hat keine 24V an der PG Buchse!
Integrierter Multiplexer für gleichzeitige
Programmierung und Visualisierung
Timinggerechte Kommunikation mit
dem S5-AG durch integrierte Firmware,
dadurch ist das S5-LAN-Modul jedem
Seriell nach Ethernet Konverter
überlegen
PLC-VCOM-Treiber (virtuelle COMSchnittstelle)
für Windows®
98SE/ME/NT/2000 und XP
Optionale Treiber DLL für beliebige
Windows®-Anwendungen zum
Lesen/Schreiben von E,A,M,T,Z,DB
S5-LAN-Manager Software zur
Konfiguration
Kompaktes Gehäuse 42x15x65mm.
Bestelldaten:
9359-LAN S5-LAN-Modul TCP/IP-Ethernet inkl. VCOM-Treiber Einführungspreis 390.- €
9391.1 Steckernetzteil 24V/DC-625mA. Primär 100 bis 240VAC 47-63Hz 33.- €
9759-S5 IP-Treiber an S5-LAN, Windows® DLL, Firmenlizenz 390.- €
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Die Micro Memory Cards sind für den Einsatz in S7-Steuerungen geeignet.
Unser Lieferprogramm umfasst die gebräüchlichsten Modele.
..64 KByte 700-953-8LF11 Preis: 34,90 €
128 KByte 700-953-8LG11 ......... 57,00 €
512 KByte 700-953-8LJ11 ......... 130,40 €
2... MByte 700-953-8LL11 ......... 187,20 €
4... MByte 700-953-8LM11 ......... 228,00 €
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BESTELLDATEN:
Micro Memory Cards Bestell-Nr.:
64 KByte 700-953-8LF11
128 KByte 700-953-8LG11
512 KByte 700-953-8LJ11
2 MByte 700-953-8LL11
4 MByte 700-953-8LM11
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Serielle Multiport Geräteserver für Ethernet
In der nicht zu fernen Zukunft, wird "alles ist vernetzt" die Norm sein und die Moxa Nport Server Familie, eine revolutionäre Linie von seperaten seriellen Multiport Geräteservern, wird da sein um dies zu ermöglichen. NPort Server Produke sind entwickelt um als Brücke für Seriell-zu-Ethernet Verbindungen zu fungieren. Sie können genutzt werden um mehrere serielle Geräte, die keinen eingebauten Ethernet Port haben, zu vernetzen. Folgendes bieten die Geräte:
Netzwerkfähige Lösungen
Serielle Geräte ins Ethernet und Internet bringen
Die NPort Server Familie bietet 1, 2, 4, 8 oder 16 RS-232 oder RS-422/485 Ports und eine 10/100 Mbps Ethernet-Schnittstelle. Dies erlaubt Windows NT, Windows 95/98 und PC-basierenden Unix Hosts mehrere verteilte serielle RS-232/422/485 Geräte über TCP/IP Netzwerk zu kontrollieren, wie z. B. Instrumente, Terminals, Modems, Sensoren und industrielle Ausrüstung. Der NPort-Treiber z.B. ermöglicht es Windows NT und Windows 95/98 Hosts auf die Ports eines NPort Server-Geräts transparent zuzugreifen, so als wären sie physikalische PC-Ports.
Thin Server-Lösung:
PC-Investitionen reduzieren mit "stand alone" Servern
Anders als traditionelle PC Slot-basierende serielle Multiport Boards arbeitet die selbständige NPort Server Familie unabhängig in einem LAN (Local Area Network). Es benötigt keine der durch den Host stark limitierten Ressourcen (Slots, IRQ) es ist nicht länger nötig einen extra PC zu kaufen um serielle Geräte zuzufügen oder einen vorhandenen PC zu erweitern um die Leistung zu erhöhen. Wenn zusätzliche Geräte gefragt sind, bauen Sie einfach einen NPort Server ins Netz. Dies spart erhebliche Zeit und Anstregung im Vergleich mit dem Auseinandernehmen des Hosts und dem Kampf mit den Hardware-Konflikten.
Verteilte und skalierbare Lösung:
Größte Layout-Flexiblität und Port-Skalierbarkeit für verteilte und skalierbare Applikationen
Für ständig wachsende Betriebe ist ein TCP/IP Netzwerk eine kosteneffektiv Lösung wenn Layoutflexibilität und Port-Skalierbarkeit gefragt sind. Serielle Geräte die mit einem NPort Server verbunden sind können überall in einem TCP/IP Netzwerk untergebracht werden und nahtlos mit einem Windows NT, Windows 95/98 oder PC-basierenden Unix Host verbunden werden. Ein Windows NT Host kann. z. B., bis zu 256 COM Ports ansteuern, die auf Ihren speziellen Bedarf zugeschnitten sein können. Die NPort Server Familie kann grenzenlos ausgeweitet werden um serielle Geräte zu kontrollieren die in verschiedenen Etagen, Gebäuden, Städten oder sogar Ländern verteilt sind.
Sofort-Lösung:
Bringen Sie Ihre seriellen Geräte ins Ethernet ohne eine Änderung der Softwareapplikation
Mit der Unterstützung eines NPort Server können sie Ihre serielle Verbindung sofort in eine TCP/IP Ethernet-Verbindung umwandeln. Dank Moxa Native COM Treibern können Sie die gleiche Softwareapplikation nutzen, die für COM Port und Multiport Boards entwickelt worden sind und können dabei die Flexibilität und Vorteile einer Netzwerkverbindung genießen. Vergleichen Sie diese Betriebsart mit anderen Alternativen, für welche Sie Socket-Programmierung benötigen oder andere spezielle Lösungen zur Netzwerk-Einbindung eines seriellen Ports.
Einfach zu nutzende Lösung:
Schnelle Installation, leichte Administration und bequeme Wartung
Beginnend mit der ersten Installation, wird Sie der NPort Manager und der Installation-Assistent durch jeden Installations- und Konfigurationsprozess begleiten. Das benutzerfreundliche Windows-Interface wird Sie zum Experten in der Kontrolle serieller Geräte machen, auch wenn Sie ein Anfänger sind. Zusätzlich gibt es viele leichtverständliche Werkzeuge, wie Monitor, Diagnose, Data Scope und Performance-Analyser, die Ihnen dabei helfen ein wirkungsvoller NPort Server Administrator zu werden.
Lösungen mit niedrigen Aus-Zeiten:
"Hot-swap"- und "port-sharing"-Fähigkeit verringert die System-Aus-Zeit
Wenn Sie einen NPort Server hinzufügen oder entfernen, muß der Host nicht heruntergefahren werden und alle Host Services gestoppt werden. "Hot Swappability" vereinfacht die Wartungsarbeiten nicht nur, sondern verbessert die Ausfall-Auswirkungen. Weiterhin können mehrere Hosts sich einen seriellen Port teilen, was ein redundantes System-Design ermöglicht. Die NPort Server Familie minimiert effektiv die System-Aus-Zeit und kürzt die Instandhaltungskosten erheblich.
Professionelle Entwicklungs-Lösung:
MOXA PComm Pro
Das MOXA PComm Pro, das stärkste erhältliche Tool zur Entwicklung von seriellen Kommunikations-Lösungen verkürzt die "time to market" erheblich. Sie müssen nicht die Microsoft Win32 COMM API studieren um 32-bit Lösungen zu entwickeln. Mit einer starken Bibliothek und nützlichen Werkzeugen wie Data Scope und Perfomance Analyser, ist die Entwicklung serieller Kommunikationsapplikationen eine Leichtigkeit.
Empfohlene Produkte
CN2510/2610 Async Server—Coming Soon!
NPort 5600 :
Industrieller Seriellgeräte-Server für Applikationen im großen Umfang
NPort Server Lite :
Leicht zu nutzender, industrieller Seriellgeräte-Server für dezentralisierte Applikationen
Applikationen
Industrie-/Fabrikautomation
SCADA Systeme
Telekommunikation
Automatische Warenhaus-Steuerungssysteme
Gebäudeautomatisierung
Wafer-Produktionssyseme
Selbstbedienungs-Bankautomaten
Ausgedehte Steuerungssysteme für den Einzelhandel
Sonstige Fern-/dezentrale Steuerung serieller Geräte
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Einführung
Nachdem das Ethernet große Erfolge und universelle Akzeptanz in Unternehmens- und Universitätsburos feiern konnte hat es jetzt angefangen seinen Weg in die anspruchsvollere industrielle Umgebung zu finden. Die Attraktivität des Ethernet schließt solche Fähigkeiten den Datenfluss zu beobachten ein, die Existenz von Hilfstools (wie Telnet), die zur Parametrierung und Rekonfiguration verwendet werden, und die Fähigkeit Kontrollprogramme ferngesteuert, von einer zentralen Wartungsstelle aus zu laden. Diese Arten von Anwendung werden häufig als "auf Administrator-Ebene" bezeichnet, obwohl auch ein Trend zur Verlagerung des Ethernets auf die "Geräteebene" selbst zu verzeichnen ist. Das schließt auch den Einsatz des Ethernet zur Übertragung von Steuersignalen, wie in der Robotik, der Hochgeschwindigkeits-Sortierausrüstung und SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) Applikationen. In dieser Veröffentlichung besprechen wir einige Grundeigenschaften des Ethernet, wie es sich für den industriellen Einsatz eignet und betrachten dann die besondere Rolle, die Ethernet-Switches bei der Gewährleistung einer deterministischen Datenübertragung über ein Netzwerk spielt.
Was hat Ethernet außerhalb der industriellen Umgebung gehalten?
Der Trend zu einem mehr deterministischen Ethernet-Switches als Rettung
Was macht ein Ethernet-Switch industriell?
Wer braucht ein industrielles Ethernet-Switch??
Zusammenfassung
Was hat Ethernet außerhalb der industriellen Umgebung gehalten?
Wie ursprünglich spezifiziert, war Ethernet halb-duplex und existierte in einer Ring-Topologie, was bedeutet, dass irgend ein Mechanismus zur Kollisionskontrolle und -Vermeidung (der technische Begriff hierfür ist CSMA/CD, oder Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) in die Spezifikation eingebaut werden musste mit der Folge einer nicht deterministischen Datenübertragung. Es war sicherlich weit entfernt von der einfacheren und vertrauten RS-232-Schnittstelle und ein Grund dafür, dass Ethernet von der Industrie-Gemeinde zu Gunsten einer Anzahl von propriäteren Schnittstellen gemieden wurde. Das heutige Ethernet ist allerdings full-duplex, existiert in einer Stern-Topologie und obwohl CSMA/CD noch immer da ist, durch den häufigeren Einsatz der 100 Mbps-Übertragung und von Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Switches zur Unterteilung der Geräte in kollisionsfreie Domains führten zu eine mehr deterministischen Art von Ethernet
Ein anderer Faktor, der den Einsatz von Ethernet in industriellen Anordnungen entmutigte war die Tatsache, dass Ethernet-Geräte ursprünglich für den Betrieb mit PC's entwickelt wurden. Das heißt, dass diese Geräte fur zufrieden- stellenden Betrieb in der selben Umgebung entwickelt wurden, in der auch PC's arbeiten, wie z.B. Wohnhäuser, Büros oder noch besser in den klimatisch kontrollierten Bereichen des Rechenzentrums eines Unternehmens.
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Es gibt mehrere Ansätze zur Umschiffung des Determinismus-Problems verursacht durch CSMA/CD. Der Erste besteht in der Art, wie die Daten zwischen Netzwerk-Geräten übertragen werden. Ethernet war ursprünglich als "halb-duplex" spezifiziert, was bedeutet, dass ein Netzwerk-Gerät nicht gleichzeitig Daten senden und empfangen kann. Modernes Ethernet ist allerdings "voll-duplex"-fähig und erlaubt einer Ethernet-Karte eine Datenübertragung zu beginnen noch während einem laufenden Datenempfang (oder umgekehrt). Diese Situation wird oft mit der Aussage umschrieben, dass voll-duplex, 10 Mbps Ethernet mit der effektiven Rate von 20 Mbps funktioniert, weil die Daten-übertragungsgeschwindigkeit 10 Mbps in beiden Richtungen gleichzeitig beträgt. Ein anderer Weg, die Chance einer Kollision zu reduzieren besteht darin, die Anzahl der an dem selben Netzwerk angeschlossenen Geräte zu minimieren. Es ist einleuchtend, warum dieser Ansatz zu dem gewünschten Effekt führt. Weniger Geräte, die Daten übertragen führt zu einer geringeren Wahrscheinlichkeit, dass mehrere Geräte gleichzeitig versuchen Daten auszusenden.
Das dritte Gegenmittel zu dem Determinismus-Problem und das in diesem Abschnitt Hervorgehobene ist, ein Ethernet-Switch zur Abtrennung einer kleinen Anzahl von Geräten, einer so genannten "collision domain". Ein Switch ist eine spezialisierte Anschlussbox mit mehrfachen eingebauten Ethernet-Ports und einem eigenen Prozessor. Datenpakete, die von einem Switch empfangen werden am Anfang an alle Ausgangsports weitergeleitet, aber weil das Switch lernt, welche MAC-Adresse mit welchem Port verknüpft ist, leitet es später die Daten nur zu dem Port, der mit der Empfänger-Adresse verknüpft ist. Stellen Sie sich als Beispiel ein Netzwerk aus 500 Stationen vor, die sich um das gleiche Ethernet streiten. Mit dieser Anzahl von Hosts ist es sehr wahrscheinlich, dass zwei von ihnen zumindest manchmal gleichzeitig anfangen zu senden. Nehmen Sie weiter an, dass wir ein Ethernet-Switch verwenden um 10 Teilnehmer in ihr eigenes "collision domain" abzutrennen. Die Folge ist, dass die Chance, dass Nachrichten von einem, bzw. für einen der 10 Teilnehmer miteinander kollidieren wesentlich geringer wird. Vielmehr, durch Abtrennung kritischer Geräte in eigene "collision domains" sinkt die Kollisions-Chance eigentlich auf Null. |
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Während des Umzugs des Ethernets vom Büro auf die Produktionsebene ist es wichtig im Auge zu behalten, dass die meiste kommerziell erhältliche Netzwerk-Ausstattung für den Einsatz in dem Komfort des Büros oder in den klimatisierten Räumen des Rechenzentrums des Unternehmens vorgesehen sind. Das bedeutet, dass wenn Sie Ethernet-Komponenten, wie Hubs und Switches einkaufen, die ursprünglich für den Einsatz in Büro-Umgebungen vorgesehen waren, sie aber in einer heißen und staubigen Fabrik-Umgebung einsetzen, diese Geräte eventuell gar nicht, oder vielleicht nur für kurze Zeit arbeiten könnten.
In Wirklichkeit ist eine ganze neue Industrie aufgesprungen um Ethernet-Produkte zu entwickeln, die entworfen für extreme Bedingungen und auch dort getestet wird. Wie bereits erwähnt, die typische Fabrikumgebung könnte heiß, feucht, staubig und ölig sein. Aber die Geschichte endet nicht hier. Extreme Bedingungen wird man auch draußen vorfinden, wo einige Umgebungen im Laufe eines Jahres riesigen Temperaturschwankungen von z.B. -30°C bis +50°C unterworfen sind. Was häufig als industrielle Ethernet-Ausstattung genannt wird ist charakterisiert dadurch, dass:
Produkte für den Einsatz unter extremen Temperaturen vorgesehen sind (üblicherweise von -20°C bis 70°C)
Das Gehäuse witterungsbeständig entworfen ist und oft auch als natürlicher Kühlkörper wirkt um hohe Temperaturen von dem empfindlichen Inneren abzuleiten.
Produkte mit besseren und zuverlässigeren Bauteilen ausgerüstet sind (z.B. industrielle Ausrüstung verwendet keine Ventilatoren und Elektrolyt-Kondensatoren, wie in kommerziellen Switches üblich, weil diese Komponenten unzuverlässig sind, bedingt durch ihre kurze Lebensdauer)
Wer braucht ein industrielles Ethernet-Switch?
Viele wichtige Applikationen können vom Einsatz eines industriellen Ethernet-Switches profitieren. Hier beschreiben wir einige davon:
Produktionsebenen-Komponenten von Büro-Computer isolieren
Eine Möglichkeit über das Ethernet zu denken ist die als großer "Gleichmacher". In einer sehr realen Weise sind alle Geräte (dies könnten PC's, Server, SPS, Sensoren, Aktoren usw.) im gleichen Ethernet-LAN gleichwertig. Dies ist, weil es eine, sorgfältig kontrollierte Obergrenze für die Datenmenge, die über das Ethernet mit jedem Paket übertragen wird und weil die Netzwerk-Zuteilung nach dem "first come first served"-Verfahren erfolgt. Die Verbindung aller Betriebscomputer und Geräte über ein Firmen-LAN gibt den Mitarbeiter freien Zugang zum Internet und erlaubt der Fabrik und den Büros über E-Mail Kontakt zu halten. Es gestattet auch den Büros und dem Netzwerk-Verwal-tungspersonals die Möglichkeit die Aktivität im Produktions-Netzwerk zu überwachen. Der Nachteil all dieser Konnektivität ist, dass die Daten zwischen den Steuerungsanlagen einfach stecken bleiben könnten, wegen der ganzen E-Mails, ICQ-Aktivitäten und dem Zugriff auf zahlreiche Web-Seiten. Ein industrielles Ethernet-Switch kann eingesetzt werden um Schlüssel-Steuerungskomponenten effektiv in eigene Collision Domains zu isolieren. Ingenieure können weiterhin von außen auf die Steuerungsanlagen zugreifen aber der Datentransfer innerhalb des Collision Domains wird, wie zuvor beschrieben wesentlich freier.
Einzelne Geräte voneinander isolieren
Diese Art von Anwendung ist der zuvor beschriebenen sehr ähnlich, aber in diesem Fall wird ein einziges Gerät an ein Port des Ethernet-Switches angeschlossen und dadurch in ein eigenes Collision Domain abgetrennt. Zum Beispiel könnten Steuerungs-Ingenieure ein Multiport-Ethernet-Switch verwenden um die SPS mit Sensor-Aktoren-Paaren zu verbinden. Außer gelegentlichen Umkonfigurations- und Diagnosemeldungen aus anderen Teilen des Netzwerks, wurde das Switch die Steuerungs-Aktivität völlig von dem restlichen Netzwerk isolieren. |
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Bereitstellung eines Hochgeschwindigkeits-Links zwischen getrennten Collision Domains
Einige Ethernet-Switches kombinieren 10 Mbps Ports mit schnelleren 100 Mbps Ports und benutzen die Schnelleren zur Kaskadierung der Switches untereinander. Zwei dieser Switches können kombiniert werden um eine Hochgesch-windigkeits-Verbindung zwischen zwei getrennten Collision Domains bereitzustellen. Weil die Daten-Frames zwischen den zwei Switches 1/10 ihrer Zeit unterwegs sind ist die Chance viel geringer, dass die Daten sich gegenseitig stören. Diese Intra-Switch-Verbindung ist voll-duplex, so dass die Chance von Kollisionen fast Null ist.
Bereitstellung einer optischen Verbindung zwischen getrennten Collision Domains
Einige Ethernet-Switches haben sowohl UTP Ethernet Ports, die elektrische Signale zur Datenübermittlung verwenden, als auch Glasfaser-Ports, die Daten mittels Licht-Impulsen versenden. Lichtpulse sind unempfindlich gegen Störungen durch Blitz und Hochspannungs-Ausrüstungen und können, im Allgemeinen über längere Strecken übertragen werden. Dies erlaubt diesem Typ von Ethernet-Switch zwei Betriebsteile miteinander zu vernetzen, weil die Glasfaser durch Betriebsbereiche verlegt werden kann, die elektromagnetisch verseucht sind, und auch zwei Betriebsgebäude über Entfernungen von mehreren Kilometer miteinander zu verbinden. |
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Vernetzung von Gefrieranlagen oder kühlerer Anlagen
Während die Produktionsebene dazu neigt, heißer zu sein als üblich, gibt es auch wichtige Industrieanlagen, die in kalten Umgebungen untergebracht sind, wie zum Beispiel große Gefrieranlagen, Lebensmittelschränke, Kühlanlagen, sowie Außenanlagen, die sich im fernen Norden oder Süden befinden. Ethernet-Ausrüstungen, die in dieser Art von extrem kalten Umgebungen eingesetzt werden (stellen Sie sich Temperaturen von -40¢XC vor) üussen speziell fur einen zuverlässigen Betrieb unter dieser Art von widrigen Bedingungen entworfen sein.
Vernetzung von Verkehrssteuerungsanlagen
Eine wichtige Vernetzungs-Anwendung umfasst die Verbindung von Verkehrsleitsteuerungen, einschließlich Überwachungskameras, automatischer Fahrzeugzähler und Ampelsteuerungen über das Ethernet. Das Problem ist, dass die meisten Verkehrs-Knotenpunkte keine Ethernet-Zugangspunkte haben. Die Lösung ist entsprechend entworfene industrielles Ethernet-Switches an jedem Verkehrs-Einsatzort zu platzieren. Wenn die verwendeten Switches über Glasfaser-Ports verfügen, die zur Kaskadierung weiterer Switches verwendet werden können, dann ist es möglich eine Außenanschlussstelle für Ethernet mittels kaskadierter Glasfaser-Verbindungen zu realisieren und letztlich die Verkehrsstation anzubinden. |
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Industrielle Ethernet-Switches spielen eine Schlüsselrolle bei der Einrichtung von Ethernet LAN's, die entweder in der Produktionsumgebung oder im Außenbereich betrieben werden sollen. Die Hauptnutzen eines Ethernet-Switches in dieser Konfiguration sind: 1) Die Abtrennung der Steuerungsgeräte in Collision Domains, 2) Glasfaser-Verbindungen durch elektromagnetisch gefährdete Bereiche zu ermöglichen, und 3) ein Betriebs- oder Firmen-LAN auf andere Gebäude zu erweitern. Es ist wichtig in Erinnerung zu behalten, dass industrielle Ethernet-Ausrustung robuster sein muss als kommerzielle Geräte, weil sie in Umgebungen mit extremen Umweltbedingungen betrieben werden muss. Wenn Ethernet-Switches für den Einsatz in industriellen Umgebungen ausgewählt werden, müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden:
Höhere Temperatur-Auslegung
Höhere Schock- und Vibrationstoleranz
Industrielles Gehäuse
Industrielle Spannungsversorgung, mehrere Redundanzeingänge
Gefahrenbereich-Zertifizierung
Preisgünstigere, kommerzielle Ethernet-Switches sind, im Allgemeinen nicht für diese Anforderungen entworfen.
Empfohlene Produkte:
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Das weltweit erste intelligente Geräte-Server, speziell entworfen für die Einbindung von Ethernet-Geräten in industriellen Feldapplikationen.
Applikationen
Ethernet-Netzwerke auf der Produktionsebene
Industrielle Ethernet-Netzwerke in rauen Umgebungen
Verbindungen zu allen Ethernet Feldgeräte (Ethernet I/O, HMI)
Kritische Applikationen im Außenbereich
Verkehrssteuerungs-Netzwerke
Tunnel-Überwachungs-Netzwerke |
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