L12 - Fundamentos de EthernetIP e Switches Stratix · A Familia de Switches Stratix Modulares...
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PUBLIC - 5058-CO900H
L12 - Fundamentos de EthernetIP e Switches Stratix
Alexandre Lobo & Weltron de Oliveira
Area Manager A&S - Rockwell Automation
Thiago Marques
Domain Expert Leader A&S - Intereng
26/05/2015
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Engenheiro de Controle• “Pronto” p/ o futuro, com alta performance• Utiliza tecnologia de rede consolidada e
amplamente suportada por multiplosfabricantes
Engenheiro de Redes (TI)• Utiliza Ethernet TCP/IP padrão• Utiliza infraestrutura e ativos de rede
comuns e padrões
Integrador de Sistemas• Habilita compartilhamento de
informação de forma transparente emtoda a organização
• Convergencia de trafego industriale não-industrial
Fabricantes de Máquinas• Habiltita soluções prontas para a
convergência• Usa uma única plataforma multi-
disciplinar de controle e informação
EtherNet/IPTecnologia Única e Padrão para….
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EtherNet/IP é a lider global : 4.5M+ nós vendidos, 300+ fornecedores, 1000s produtos
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EtherNet/IP“IP” refere-se a “Industrial Protocol”
Padrões
IEEE 802.3 - standard Ethernet, Precision Time Protocol (IEEE-1588)
IETF - Internet Engineering Task Force, standard Internet Protocol (IP)
IEC - International Electrotechnical Commission
ODVA - Common Industrial Protocol (CIP)
Integração com TI e preparada para o futuro (Sustentabilidade)
Tecnologia consolidada - produtos, aplicações e fornecedores
Plataforma multidisciplinar para controle e informação
ODVA
Suportada for fornecedores globais:
Cisco Systems®, Omron®, Schneider Electric®
Bosch Rexroth AG® e Rockwell Automation
Aprovada em testes de desempenho e Conformidade
http://www.odva.org
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Copyright © 2015 Rockwell Automation, Inc. All Rights Reserved.PUBLICCopyright © 2011 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. 4
EtherNet/IP = Ethernet PadrãoE
ther
Net
/IPO
utr
asE
ther
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Fonte: IMS Research
Rockwell Automation, Bosch Rexroth, Omron e Schneider Electric usam EtherNet/IP como base tecnológica.Varios outros fornecedores também utilizam EtherNet/IP.
Ethernet TCP/IPPadrão, não modificada
• Padrão:
– Tecnologia de ponta
– Comporta informaçõescomerciais e industriais emuma infraestrutura comum
– Rede com capacidade paramilhares de nós
– Topologia flexivel e compatível com sua planta
– Diversos fornecedores
– Ampla gama de produtos
EtherNet/IP é a lider global em número de nós vendidos
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EtherNet/IP = Ethernet Padrão
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Rede de TI
Sistemas de GestãoCorporativos
Convergência dos Sistemas de Produção e Gestão
• FactoryTalk aplicativos
• FactoryTalk Services Platform
• Servidor de Dados
Nivell 4 – Cetro de Dados
Nivel 3 – Centro de Operações
Enchedora- CélulaNíveis 0-2Topologia em AnelDevice Level Ring
Embalagem - CélulaNíveis 0-2Topologia Estrela ou Barramento
Fabricação - CélulaNíveis 0-2Topologia em AnelResilient Ethernet Protocol (REP)
Rede Industrial
Safety I/O
HMI
Safety Controller
Drive
Controller
Drive
HMI
I/O
Controller
I/O
HMIDrive
Drive Camera
EtherNet/IP = Ethernet Padrão
EtherNet/IP para Aplicações Industriais e Corporativo
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Classificação
e Identificação
Ordenação
e Seleção
Operação
pós-ordenação
QoS – Quality of Service
EtherNet/IP = Ethernet Padrão
EtherNet/IP para Aplicações Industriais e Corporativo
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Sistemas de Controle Integrados e Conectados
Exemplos
Rede de Planta
Multiplas Linhas de produção
Production - VLANs
VFDDrive
HMI
Stratix 8000/8300REP
Class 1 & 3
Camera
SafetyController
ServoDrive
I/OSafety I/O
VLAN 43Camera
VLAN 43
Controller
VFDDrive
HMI
HMI
I/O
Controller
I/O
I/O
IP Camera - VLAN
Controller
I/O
Levels 0–2Cell/Area Zones
Industrial ZoneLevel 3
VLAN 17Subnet 10.17.10.0/24
VLAN 10Subnet 10.10.10.0/24
VLAN 16Subnet 10.16.10.0/24
Convergence-Ready
EtherNet/IP = Ethernet Padrão
EtherNet/IP para Aplicações Industriais e Corporativo
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Demilitarized Zone (DMZ)
Cell/Area Zone Cell/Area Zone
REP – Resilient Ethernet Protocol
Cell/Area Zone
Layer 3Switch Stack
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FactoryTalk Applications- View- Historian- AssetCentre- Metrics- ProductionCentre
Engineering Workstation (EWS)
EtherNet/IP = Ethernet Padrão
EtherNet/IP para Aplicações Industriais e Corporativo
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Engineering Workstation (EWS)
Cell/Area Zone Cell/Area ZoneCell/Area Zone
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FactoryTalk Applications- View- Historian- AssetCentre- Metrics- ProductionCentre
Demilitarized Zone (DMZ)
Layer 3Switch Stack
EtherNet/IP = Ethernet Padrão
EtherNet/IP para Aplicações Industriais e Corporativo
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Célula de AcessoNível 0-2
Rede de Produção Nível 3
DemilitarizedZone(DMZ)
Controle Real-Time
Convergência <100ms
Tráfego Multicast
Simplicidade
Integração MFG
Segmentação
Redes Multi-Serviço
Aplicações e Gerenciamento de Segurança
Controle de Acesso
Proteção contra Ameaças
Rede CorporativaNível 4-5
Gbps Link for Failover Detection
Firewall(Active)
Firewall(Standby)
FactoryTalk Application Servers
CiscoASA 5500
CiscoCatalyst Switch
Network Services
Cisco Catalyst6500/4500
Cisco Cat. 3750StackWiseSwitch Stack
Patch ManagementTerminal ServicesApplication MirrorAV Server
Cell/Area #1(Redundant Star Topology)
Drive
Controller
HMI Distributed I/O
Controller
DriveDrive
HMI
Distributed I/O
HMI
Cell/Area #2(Ring Topology)
Cell/Area #3(Bus/Star Topology)
Rockwell AutomationStratix 8000
Layer 2 Access Switch
Controller
Integração de IT Corporativa
Colaboração
Wireless
Otimização de AplicaçãoWeb Apps DNS FTP
Internet
EtherNet/IP = Ethernet PadrãoEtherNet/IP para Aplicações Industriais e
Corporativo
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Projeto• Fácil – Melhor integração entre
o controlador (Logix) e a rede.
• Agilidade – fácil de adicionar
sistemas de vídeo e serviços
remotos.
• Escalabilidade sem desligar o
sistema - 2 nós até 100 nós
•Segmentação lógica e segura,
facilidade de manter o sistema
operando sem riscos à
integridade e facilidade de
integração.
•Upgrade simples
Desenvolvimento•Não há a necesside de
codigos para as aplicações.
•Baixa complexidade
•Menos componentes
•Cabeamentos e construções
flexíveis.
•Grande número de
fabricantes e produtos.
Startup•Fácil startup e integração com
sistemas de infraestrutura já
existentes
•Aceitável pelo depto TI
•Fácil manutenção através de
acessos remotos seguros
•Fácil upgrade
Facil, Rápida e de Baixo Custo para Projetar, Desenvolver e colocar em funcionamento.
Padrão único de rede.
EtherNet/IP = Ethernet Padrão
EtherNet/IP para Aplicações Industriais e Corporativo
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Alguns dos Fabricantesassociados
EtherNet/IP = Ethernet Padrão
EtherNet/IP para Aplicações Industriais e Corporativo
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PLANT
PROCESS
Guten tag?
Bonjour?
Olá!Como vai?
Oi.Eu vou bem.
Uma linguagem consolidada, aberta, comum, padrão é tudo!!
EtherNet/IP = Ethernet Padrão
EtherNet/IP para Aplicações Industriais e Corporativo
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A Familia de Switches Stratix FixosIntegrando os ambientes de chão de fábrica e TI
Stratix 2000 – Switch não gerenciável
• Solução de baixo custo e compacta;
• Possui o recurso de auto negociação de velocidade e paridade,
e detecção de cabo cross-over;
• Alimentação 20Vac ou 24Vdc.
Stratix 5400 – Switch gerenciável Layer 2 e 3
• Switch com características layer 2 e layer 3, para a flexibilidade de
criação e roteamento entre redes;
• Oferece uma plataforma all-Gigabit (GE) para suporte de rede de alto
desempenho;
• Suporta configurações duplo anel para alta performance;
• Add-on Profiles no Studio5000 para Premier Integration e FacePlates
para o FactoryTalk View Se para monitoração de status e alarmes;
• Permite a integração segura com rede da empresa usando o sistema
Operacional Cisco (IoS);
• Suporte a Tradução de Endereços de Rede Integrada (NAT) 1:1
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A Familia de Switches Stratix FixosIntegrando os ambientes de chão de fábrica e TI
• Conectividade em DLR (Device Level Ring)
• Suporte ao NAT (Network Address Translation);
• Power-over-Ethernet (PoE);
• Recursos de segurança, como listas de controle de acesso autorizados
como, usuários e tráfego, podem acessar a rede;
• Add-on Profiles no Studio5000 para Premier Integration e FacePlates
para o FactoryTalk View Se para monitoração de status e alarmes;
• Permite a integração segura com rede da empresa usando o sistema
Operacional Cisco (IoS).
Stratix 5700 – Switch gerenciável Layer 2
• LAN Virtual (VLAN) com trunking (disponível apenas para 1783-EMS08T);
• Multiplas portas e opções de fibra;
• Portas de cobre são de 10/100 Mbps, full ou half-duplex;
• Slot SFP suporta 1 Ghz para uplink;
• Add-on Profiles no Studio5000 para Premier Integration e FacePlates
para o FactoryTalk View Se para monitoração de status e alarmes.
Stratix 6000 – Switch gerenciável Layer 2
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A Familia de Switches Stratix ModularesIntegrando os ambientes de chão de fábrica e TI
Stratix 8300 – Switch gerenciável Layer 3 • Suporta roteamento entre sub-redes e VLANs;
• Expansões com conectividade em cabo TP, fibra ótica e PoE;
• Possui ferramentas de configuração de TI, como CLI, CNA e
Gerenciador de Dispositivos;
• Add-on Profiles no Studio5000 para Premier Integration e FacePlates
para o FactoryTalk View Se para monitoração de status e alarmes;
• Permite a integração segura com rede da empresa usando o sistema
Operacional Cisco (IoS);
• Suporta até dois módulos de expansão.
Stratix 8000 – Switch gerenciável Layer 2 • Expansões com conectividade em cabo TP, fibra ótica e PoE;
• Possui ferramentas de configuração de TI, como CLI, CNA e
Gerenciador de Dispositivos;
• Add-on Profiles no Studio5000 para Premier Integration e FacePlates
para o FactoryTalk View Se para monitoração de status e alarmes;
• Permite a integração segura com rede da empresa usando o sistema
Operacional Cisco (IoS);
• Suporta até dois módulos de expansão.
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A Familia de Switches Stratix - WirelessIntegrando os ambientes de chão de fábrica e TI
Stratix 5100 – Wireless Access Point• Atende o padrão IEEE 802.11 a/b/g/n;
• Suporta Ponto de Acesso Wireless, ou Grupo de Trabalho;
• Permite até 19 endereços IP para ser conectado via Stratix 5100;
• Inclui quatro antenas dual-band operando em 2,4 GHz e 5 GHz;
• Alimentação externa, via fonte ou via PoE*;
• Possui ferramentas de configuração de TI, como CLI, CNA e
Gerenciador de Dispositivos;
• Add-on Profiles no Studio5000 para Premier Integration e FacePlates
para o FactoryTalk View Se para monitoração de status e alarmes;
• Permite a integração segura com rede da empresa usando o sistema
Operacional Cisco (IoS);
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A Familia de Switches Stratix - RoteadorIntegrando os ambientes de chão de fábrica e TI
Stratix 5900 – Roteador
• Totalmente integrado com o Cisco IOS;
• Possui uma conexão para rede WAN e quatro portas Ethernet;
• Comunicação altamente segura em controle de tempo real;
• Capacidades de roteamento e firewall seguro;
• Rede privada virtual – VPN;
• Proteção contra intrusões;
• NAT;
• Filtro de protocolo NBAR;
• Listas de controle de acesso;
• Qualidade de Serviço (QoS) para a priorização.
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A Familia de Switches StratixIntegrando os ambientes de chão de fábrica e TI
ArmorStratix 5700 – Switch gerenciável Layer 2
• Classificação IP67 para condições extremas
• Configuração direta via AOP no Studio5000, através do Premier
Integration, ou através de cartão SD.
• Tags no Studio5000 pré-definidos para diagnósticos
• Faceplates no FactoryTalk® View para monitoramento de
status e alarmes
• Recursos avançados, como Power-over-Ethernet (PoE), portas gigabit
e suporte a IEEE 1588
• Permite a integração segura com rede da empresa usando o
sistema Operacional Cisco (IOS)
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Tecnologia de Switch Incorporado
Habilita topologias lineares e em anel com EtherNet/IP
Tráfego é priorizado para garantir dados críticos.
Sem necessidade de switches externos
Padrão aberto (ODVA) permite inclusão de produtos de terceiros.
Tempo de recuperação do anel inferior a 3 ms
Quantidade máxima de dispositivos 50 nós.
Linear
• Segmentos lineares aumentam o alcance da aplicação
• Não é preciso levar cabos de um switch centralizado a cadadispositivo
• Aumento de tolerância a falha(Resiliência)
• Sem hardware adicional, sem switches adicionais.
Anel
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Produtos com Tecnologia de SwitchesIncorporados
Disponível
ControlLogix EtherNet/IP module (1756-EN2TR)
Novos CompactLogix 5370 (L1, L2 e L3)
Adaptadores Point I/O, Flex I/O, ArmorPoint e SLC500.
ArmorBlock I/O (1732E-xxxxxxR)
ETAP’s
Kinetix 5500, 5700 e 6500
ArmorStart
Inversores PowerFlex 525, 753 e 755
Relé E300
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− Sequência de Eventos com estampa de tempo com resolução de microsegundos.Usado extensivamente em Energia paradetecção de primeira falha.
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Sincronismo de Tempo (CIP Sync) eSequência de Eventos (SOE)
Aplicações:
EN2TR
L6X
GM
SOE
DOUT
EN2TR
SOE L
6X
S S
S S
Database
Event TS done here.
Event TS done here.
Controller Clocks Synched Controller Clocks
Synched
CLX Chassis #1
CLX Chassis #2
1732E-IB16M12SOEDR Armor Block I/O #1
1732E-IB16M12SOEDR Armor Block I/O #2
Stratix 8000
Stratix 8000
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Agenda do Laboratório
Lab 1 – Familiarizando com o Stratix 8000
Lab 2 – Configurando o switch Stratix 8000 e Point I/O em uma rede Ethernet/IP
Lab 3 – Bloco de Instrução (AOI) do Stratix 8000 AOI e Faceplates de Diagnóstico
Lab 4 – Topologia em Anel – (Device Level Ring)
Lab 5 – (Opcional) Sincronismo de Tempo de Sistema e SOE
O Lab 5 leva aproximadamente 1h e 20 min sem a sessão opcional .
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