Redes Industriales Inalambricas

Industrial Wireless CommunicationPotente, robusta, segura

Folleto · Abril 2012

SIMATIC NET

Answers for industry.

BR_IWLAN_042012_es.book Seite 1 Donnerstag, 3. Mai 2012 4:22 16

© Siemens AG 2012

Industrial Wireless Communication2

La comunicación industrial es una de las claves para au-mentar la eficiencia, reducir los costes totales de propie-dad y mejorar la productividad. El enorme potencial de esta tecnología, particularmente en su variante inalám-brica, abre nuevas perspectivas, desde la modernización parcial de una planta o máquina hasta la optimización de complejos procesos logísticos o de producción.

Partiendo de la base de Wireless Remote Networks, Industrial Wi-reless LAN y WirelessHART, Siemens ofrece soluciones para una automatización fiable con Industrial Wireless Communication.

Wireless Remote Networks

La comunicación constante entre unidades de proceso aleja-das entre sí en el sector de las aguas/aguas residuales o el rá-pido acceso del mantenimiento remoto a máquinas y plantas ubicadas en el otro extremo del mundo son sólo dos de las innumerables posibilidades de aprovechar las ventajas que ofrece Wireless Remote Communication. Gracias a la integra-ción en el sistema de telecontrol SINAUT o en un sistema HMI/ SCADA, en todo momento están disponibles los datos de pro-ceso transmitidos por telefonía móvil.

Industrial Wireless LAN

Las soluciones inalámbricas se convierten cada vez más en componentes imprescindibles de máquinas e instalaciones. Para aquellos casos en los que la comunicación de datos deba satisfacer estrictos requisitos, Industrial Wireless LAN (IWLAN) apuesta por innovaciones como las redes inalámbricas deter-ministas y PROFINET, el estándar de Industrial Ethernet.

Pero IWLAN también se está utilizando cada vez más en secto-res semiindustriales, ya que la elevada velocidad de transfe-rencia que éstos exigen permiten implementar aplicaciones con streaming de vídeo o transmisión de datos de visualiza-ción y de voz. La infraestructura de la IWLAN permite satisfa-cer altos requisitos de determinismo y redundancia.

WirelessHART

WirelessHART es un estándar industrial abierto, desarrollado para los requisitos especiales de la comunicación inalámbrica en el nivel de campo de la industria de procesos. Cumple ínte-gramente todos los requisitos específicos de fiabilidad, seguri-dad, rentabilidad y facilidad de manejo. Con más de 30 millo-nes de equipos instalados en todo el mundo, la tecnología HART es el protocolo de comunicación utilizado más a menu-do para la instrumentación de procesos inteligente a nivel de campo. WirelessHART es compatible hacia abajo con la tecno-logía HART por cable y, por tanto, ofrece la máxima seguridad de la inversión.

SIMATIC NET, comunicación industrial de Siemens

La comunicación industrial desempeña un papel fundamental en las aplicaciones de automatización de alto rendimiento. Su variedad se refleja en el amplio abanico de productos para la comunicación industrial incluido en SIMATIC NET; además de PROFINE/Industrial Ethernet, éste ofrece otras solu-ciones: con Industrial Wireless Communication, Industrial Remote Communication, PROFIBUS, AS-Interface y IO-Link quedan cubiertos todos los ámbitos de la comunicación industrial. Es decir, se garantiza la solución ideal para cada aplicación y cada sector.

G_I

K10_

XX

_103

30

Indu

stria

l Re

mot

e Co

mm

unica

tion

IO-Link

PROFINET/IndustrialEthernet

PRO

FIBU

S

Industrial Wireless

Comm

unication

SIMATIC NET

AS-Interface

Industrial Wireless Communication

Soluciones orientadas al futuro que garantizan una comunicación fiable


© Siemens AG 2012

IWLAN para el sector industrial y semiindustrial 3

IWLAN para el sector industrial y semiindustrialPotente, robusta y seguraUna IWLAN está particularmente indicada para aplicaciones industriales sofisticadas que requieren comunicación inalám-brica homogénea, fiable y segura:

• para clientes del sector industrial y de automatización• para severos requisitos climáticos en el exterior• para la integración económica en el armario eléctrico o en

equipos

Homogeneidad en la comunicación

Productos de comunicación adaptados entre sí posibilitan un funcionamiento sin problemas desde el nivel del campo hasta el ámbito de la oficina, desde PROFIBUS e Industrial Ethernet por cable hasta soluciones inalámbricas con Industrial Wireless LAN. Todo ello redunda en una mayor eficiencia, dado que todas las estaciones y sistemas se pueden utilizar de forma homogénea en la producción y la administración.

Con la conexión de un punto de acceso IWLAN a la red Ethernet, ésta se amplía con la tecnología inalámbrica. Las estaciones se conectan vía inalámbrica mediante la interfaz WLAN que tienen integrada (por ejemplo, cuando se trata de un PC portátil) o a través de un módulo cliente IWLAN al que se puede conectar la estación u otro segmento de red por medio de un cable.

Esto permite acceder a PLCs o procesos existentes sin necesi-dad de trabajo de cableado adicional.

Con una conexión inalámbrica y la función de itinerancia (roaming), las estaciones conectadas pueden moverse libre-mente dentro del radio de cobertura de la red IWLAN.

texto

IWLAN para el sector industrial y semiindustrial . . . . . 3

IWLAN de Siemens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

IWLAN en la práctica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Logística internaMáxima flexibilidad gracias al acceso a la comunicación de datos con la unidad móvil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Fabricación de automóvilesComunicación con estaciones móviles en transpaletas, líneas de transporte, líneas de fabricación, máquinas giratorias o carros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Control de grúasComunicación rápida, segura y sin errores, alta flexi-bilidad y gran disponibilidad de la planta . . . . . . . . . 12

Instalaciones de puertos/logística de contenedoresIntegración de una infraestructura ya existente y red inalámbrica que funciona sin perturbaciones para sistemas de transporte filoguiados . . . . . . . . . . . . . . 14

Manejo de robots en un entorno de seguridadPlataforma de automatización para aplicaciones de carácter general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Transportes públicos de cercaníasAcoplamiento inalámbrico de segmentos de comunicación para la puesta en marcha rápida o la conexión en red a precio rentable. . . . . . . . . . . . 17

Productos para la comunicación inalámbrica aptos para uso industrial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

SCALANCE W- Puntos de acceso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18- Controladores IWLAN y puntos de acceso basados en controlador . . . . . . . . 18- Módulos cliente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Antenas y accesorios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

IWLAN RCoax Cable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Programadora Field PG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Mobile Panel 277(F) IWLAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

ET200pro IWLAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

IWLAN/PB Link PN IO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Sinopsis de las ventajas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27


© Siemens AG 2012

IWLAN para el sector industrial y semiindustrial4

PLC móviles en un sistema de transporte filoguiado (FTS)

Los productos para la comunicación inalámbrica industrial se caracterizan por su fiabilidad, robustez, la aptitud para uso industrial y seguridad.

Infraestructura de radiotransmisión

A diferencia de los cables de cobre y de fibra óptica, los proce-dimientos de transmisión inalámbricos utilizan ondas radio-eléctricas. Las condiciones de propagación de las ondas elec-tromagnéticas son muy variables y dependen del entorno y la infraestructura de radiotransmisión instalada.

Los módulos SCALANCE W utilizan para mejorar la recepción tecnologías como la conmutación de antenas (diversidad de antenas), receptores de alta calidad y procedimientos de mo-dulación tolerantes a fallos, con lo que mejora la calidad de las señales y se evita la interrupción de la radiotransmisión. Las ampliaciones del estándar IEEE 802.11 permiten asimismo la transmisión inalámbrica fiable de PROFINET y constituyen el requisito para aplicaciones Safety basadas en radiofrecuencia y la transmisión de datos de vídeo con datos de respuesta y actualización muy cortos.

Solución de red con IWLAN

Con equipos terminales móviles es posible realizar, por ejem-plo, un flujo de información continuo desde el nivel de gestión de la empresa hasta el nivel de producción.

Para una conexión a equipos PROFIBUS basada en radiofre-cuencia, está disponible IWLAN/PB Link PN IO. Con él se pro-porciona la información por vía rápida, inalámbrica, segura y sencilla en el lugar correcto y en el momento adecuado.

IWLAN para el sector industrial y semiindustrialPotente, robusta y segura


© Siemens AG 2012

IWLAN para el sector industrial y semiindustrial 5

Propagación por trayectos múltiples (MIMO) con SCALANCE W788-1 M12 y SCALANCE W748-1 M12

Robustez y aptitud para uso industrial

Los productos SCALANCE W resisten oscilaciones térmicas amplias o el contacto con polvo y agua. Una caja robusta y una construcción a prueba de golpes y vibraciones permiten el uso en un entorno industrial rudo.Los accesorios como antenas, fuentes de alimentación o el cableado forman parte de este sistema y se fabrican especial-mente para uso en la industria.

La energía y los datos se transfieren por cable con la tecnolo-gía Power-over-Ethernet, lo que supone un ahorro en gastos de inversión y mantenimiento.

El soporte de datos intercambiable C-PLUG (Configuration Plug) permite almacenar datos de configuración y diseño, lo que permite sustituir un equipo en poco tiempo y sin nece-sidad de personal con formación específica. Esto reduce al mínimo los tiempos de inactividad y los gastos de formación.

Fiabilidad en la comunicación de datos

Con el estándar internacional IEEE 802.11n, la comunicación inalámbrica mediante IWLAN se hace aún más robusta. La principal ventaja es consecuencia del uso de la propagación por trayectos múltiples (Multiple Input, Multiple Output (MIMO)). Esto permite a los equipos utilizar varias antenas en paralelo. Con ello se alcanza una mayor velocidad de transfe-rencia y, al mismo tiempo, se reduce la incidencia de averías en entornos con muchas reflexiones.

Los productos SCALANCE W con IWLAN según IEEE 802.11n soportan hasta tres de las denominadas "streams" en el sentido de transmisión y de recepción.

Multipath propagation according to IEEE 802.11n (MIMO)

Multipath propagation according to IEEE 802.11a/b/g (SISO)

G_I

K10

_XX

_302

68

SCALANCE W746-1PRO

SCALANCE W788-1PRO

SCALANCE W748-1 M12

SCALANCE W788-1 M12


© Siemens AG 2012

IWLAN para el sector industrial y semiindustrial6

La función iPCF (soporte mediante tipos de equipos con iFeatures) posibilita el tráfico de datos cíclico en tiempo real para diversos PROFINET IO-Devices conectados por red ina-lámbrica. Además, así las estaciones móviles pueden pasar de un campo radioeléctrico a otro rápidamente (itinerancia) sin que se interrumpa la comunicación PROFINET IO. 1)

Aumento de la velocidad de transferencia

Los sistemas WLAN según IEEE 802.11a/b/g/h utilizan un solo canal para la transmisión y la recepción de datos. Con ello se alcanza una velocidad de transferencia bruta máxima de 54 Mbits/s.

Con ayuda de la denominada agrupación de canales (Channel Bonding) se utilizan dos canales simultáneamente. En combinación con la tecnología MIMO según IEEE 802.11n es posible alcanzar velocidades de transferencia brutas hasta de 450 Mbits/s.

Aumento de la velocidad de transferencia en IWLAN según IEEE 802.11n con ayuda de Channel Bonding

IEEE 802.11

This means that access by all nodes can be predicted.

All nodes may predictably access the radio channel

Client 6

Client 5

Client 4

Client 3

Client 2

Client 1

Time

1) Para productos según IEEE 802.11n en preparación

Communication according to IEEE 802.11n standard

Communication according to IEEE 802.11a/b/g/h standard

max. data rate: 450 Mbit/s

max. data rate: 54 Mbit/s

1x 40 MHz channel

2x 20 MHz channels

G_I

K10

_XX

_302

89

SCALANCE W746-1PRO

SCALANCE W788-1PRO

SCALANCE W748-1 M12

SCALANCE W788-1 M12

IWLAN para el sector industrial y semiindustrialPotente, robusta y segura


© Siemens AG 2012

IWLAN de Siemens 7

IWLAN de Siemens

Potente, robusta y seguraLos equipos móviles, interconectados a través de redes de datos inalámbricas (p. ej. Wireless LAN), permiten configurar unos procesos considerablemente más eficientes. La ventaja de las soluciones inalámbricas es, sobre todo, la simple y flexible accesibilidad sencilla a las estaciones móviles o difí-cilmente accesibles.

Gracias a la tecnología inalámbrica de enlace con sistemas de automatización y terminales industriales se alcanza una ma-yor flexibilidad, las tareas de mantenimiento se simplifican, los gastos de reparación y los tiempos improductivos se redu-cen y el personal se puede emplear óptimamente. Con ello se aumenta la competitividad de una empresa.

La tecnología Industrial Wireless LAN (IWLAN) se basa en el estándar WLAN IEEE 802.11 y ofrece ampliaciones especial-mente aptas para los severos requisitos de tiempo real y de redundancia que deben cumplir las aplicaciones del sector industrial. De este modo, los clientes disponen de una única red inalámbrica tanto para datos críticos en el proceso como también para la comunicación no crítica.

Los productos SCALANCE W se distinguen por la fiabilidad del canal de radiotransmisión y la construcción robusta que res-ponde a las altas exigencias de estabilidad mecánica conoci-das de SIMATIC. Para la protección contra el acceso indebido, los productos ofrecen modernos mecanismos estándar para la identificación del usuario (Authentification) y el cifrado de datos, y al mismo tiempo se integran sin problemas en esque-mas de seguridad existentes. Dicha comunicación se basa en normas internacionales, como IEEE 802.11, y utiliza frecuen-cias de 2,4 GHz y 5 GHz y velocidades de transferencia de hasta 450 Mbits/s.


© Siemens AG 2012

IWLAN en la práctica8

IWLAN en la prácticaLogística interna

Tarea planteada

• Producción de acero de alta calidad con chatarra de hierro para la industria del automóvil, de construcción de maqui-naria y calderería

• Transformación de aprox. 600.000 toneladas de chatarra de hierro por año

• Uso en entornos especialmente duros- Emisiones de humo y polvo- Temperaturas muy elevadas - Fuertes vibraciones

• Colocación/ubicación óptima de las antenas, dado que hay elementos de acero en todo el edificio (p. ej. grúa, armazones, puertas, cadenas de fabricación)

• Garantía asegurada de las secuencias de movimiento durante el proceso

• Aseguramiento de la continuidad y calidad de la producción

Requisitos que deben cumplir todos los controladores y com-ponentes electrónicos:

• Máxima fiabilidad incluso en las condiciones más difíciles, ya que un fallo tendría consecuencias devastadoras para la productividad y la seguridad

Solución

Vigilancia por radiofrecuencia de los carros portachatarra:• Transferencia de los datos vía inalámbrica entre las cintas

transportadoras y el sistema de control• Vigilancia del transporte y la carga de los carros portacha-

tarra sobre carriles, con cálculo exacto del consumo/stock de más de 10 clases de chatarra

Control clásico de la grúa:• Fiabilidad en la transmisión de datos inalámbrica• Cálculo de la posición exacta de la grúa de la nave a fin de

optimizar los movimientos y los recorridos

Beneficios

• Transferencia rápida y segura de los datos:A pesar del duro entorno industrial, las señales llegan al receptor del sistema de control con tanta calidad que no es necesario tomar medidas adicionales para asegurar los datos transmitidos vía inalámbrica


© Siemens AG 2012

IWLAN en la práctica 9

Itinerancia de equipos móviles (p. ej. Field PG y PLC móvil) en una red inalámbrica con dos puntos de acceso

Radio cell 1 Radio cell 2

Automated Guided Vehicle System (AGVS)

G_I

K10

_XX

_300

04

Industrial Ethernet

S7-400

SIMATIC HMI

Access PointSCALANCEW788-1PRO

Access PointSCALANCEW788-1PRO

Client ModuleSCALANCEW746-1PRO

Client ModuleSCALANCEW746-1PRO

Field PG/Notebook

PC PC

S7-300

SCALANCE X208

SIMATIC HMI PC

S7-300

SCALANCE X208

SIMATIC HMI

S7-300

SCALANCE X208

SIMATIC HMI


© Siemens AG 2012


IWLAN en la prácticaFabricación de automóviles

Tarea planteada

• Necesidad de reducción del número de atornilladoras en la línea de montaje final de automóviles. La solución anterior empleaba una atornilladora en cada estación de trabajo y en cada lectura de código de barras

• Puesto que la solución cableada con contactos deslizantes requería mantenimiento, se precisa una solución de comu-nicación inalámbrica y fiable que aumente la eficiencia y reduzca los tiempos de preparación

• Los productos deben ser aptos para uso industrial y estar disponibles en todo el mundo

• Además, para garantizar la protección de la inversión, los componentes empleados deben poderse suministrar du-rante mucho tiempo

Solución

• Para la transferencia de datos inalámbrica se utiliza el cable coaxial radiante IWLAN sin silicona a lo largo del riel de co-dificación. Genera un campo radioeléctrico fiable, definido y cónico, y es fácil de cablear. Por eso, el cable coaxial radiante resulta ideal para uso en zonas de difícil cobertura y en toda clase de vehículos sobre carriles.

• Como estación de alimentación para el cable coaxial ra-diante se utilizan puntos de acceso IWLAN con velocidades de transferencia de hasta 54 Mbits/s.

• El empleo del módulo cliente a modo de estación móvil permite utilizar la misma unidad móvil para todas las apli-caciones y, por tanto, una atornilladora móvil para varias estaciones de trabajo.

Beneficios

• Bajo coste de inversión gracias a la reducción del número de atornilladoras

• Reducción de gastos de mantenimiento y tiempos impro-ductivos gracias a ausencia de desgaste y gran fiabilidad de la transferencia de datos inalámbrica con estaciones en movimiento

• Mayor disponibilidad de la planta gracias a una transmisión fiable y sin contacto de la energía y de los datos

• La reducción de las tareas de los trabajadores (por ejemplo, escaneado, transferencia de cadencia, tiempos de despla-zamiento) permite incrementar el rendimiento.

• Los cambios de modelo son fáciles de llevar a cabo y sólo dependen de la logística de materiales

• Es posible integrar nuevas aplicaciones para asegurar la calidad

• Por medio de la conexión IWLAN se pueden cargar todos los datos de la atornilladora

Solución de sistema para control de atornilladoras con cable RCoax y SCALANCE W747-1RR


© Siemens AG 2012


Ejemplo de configuración con cable RCoax: un control de atornilladoras en la producción de automóviles

SwitchesSCALANCE X-400

SIMATIC S7-400with CP 443-1

Screw dataserver

Server forproduction informationsystem (FIS)

RCoax cable RCoax cableAccess PointSCALANCEW788-2RR

Access PointSCALANCEW788-2RR

Client ModuleSCALANCEW747-1RR

SIMATICS7-200with CP 243-1Switches

SCALANCEX208PRO

Panel NutrunnerNutrunner



SCALANCEX208PRO




SCALANCEX208PRO


Nutrunner stationHangers



Field PG

Industrial Ethernet


© Siemens AG 2012


IWLAN en la prácticaControl de grúas

Tarea planteada

• Sistema de transporte seguro y fiable en un entorno robusto

• Solución económica• Reducción de los gastos de mantenimiento• Ingeniería y puesta en marcha rápidas• Conexión a los niveles PLC y MES• La solución debe ser fiable, de alto rendimiento y de alta

disponibilidad

Solución

• Conexión inalámbrica de dos grúas de transporte automatizadas

• Comunicación inalámbrica con dos vehículos de guiado automático (AGV)

• IO-Controller e IO-Devices en las unidades móviles• Industrial Ethernet para la infraestructura de red• Dispositivos HMI en las unidades móviles in situ

Beneficios

• Alto grado de flexibilidad de disponibilidad de la planta• Instalación y puesta en marcha acelerados gracias a los

fiables componentes IWLAN• Fácil conexión a los niveles PLC y MES


© Siemens AG 2012


Control automático de la grúa con SCALANCE W

Fencing

Crane

PN/PN coupler

Position detection

Grab movementMaster Drive

Grab2x Master Drive

Crane movement2x SIMOREG

LiftMaster Drives

Grab

Laser scanner + robot

Distributed I/O 10x

SIMATIC S7-300F

SCALANCE W-780

SCALANCE W-780

SIMATIC ET200 S PN IO + FIO

SCALANCEX-200

SCALANCEX-200

SCALANCEX-200

SCALANCE W-780

SIMATICS7-400F

MES

Industrial Ethernet

PROFINET

Industrial Ethernet

PROFIBUS

PROFINET

SCALANCE W-780

FGPA

… 14321


© Siemens AG 2012


IWLAN en la prácticaInstalaciones de puertos/logística de contenedores

Tarea planteada

• En una terminal de trasiego de contenedores en el puerto de Hamburgo debe construirse un sistema radioeléctrico robusto y apto para la intemperie. Para trasegar eficiente-mente contenedores se usarán sistemas de transporte sin conductor controlados a través de IWLAN. Tanto las pistas como también los pasillos entre los bloques de almacena-miento deberán cubrirse de manera fiable y económica; el sistema deberá ser ampliable y trabajar impecablemente incluso si se aumenta el número de vehículos.

• El sistema debe trabajar de manera fiable asociado a las otras redes ya existentes, ya que la remodelación sólo puede hacerse paso a paso.

• Durante la implementación y la puesta en marcha deberá contarse con el apoyo profesional del fabricante.

Beneficios

• Operación sin perturbaciones gracias al excelente funcio-namiento de la red inalámbrica

• Ahorro de costes gracias al uso de la infraestructura existente (mástiles y antenas)

• Fácil manejo y configuración de todos los puntos de acceso gracias al controlador IWLAN

• Asistencia puntual in situ durante la implementación y la puesta en marcha

• Red ampliable para futuras inversiones

Solución

• Para cubrir las pistas y los pasillos se utilizan puntos de acceso SCALANCE W para 54 vehículos de transporte filoguiados. Gracias a esto se logra una cobertura radio-eléctrica óptima en la zona de interés.

• La red trabaja de forma fiable e impecable debido a que se basa en el estándar IEEE 802.11; gracias a la función de itinerancia los vehículos de transporte sin conductor se pueden mover con total libertad dentro de la zona cubierta por la red inalámbrica.

• La coordinación con las redes existentes se consideró du-rante la planificación previa y ha sido puesta en práctica exitosamente.


© Siemens AG 2012


Ejemplo de aplicación de IWLAN basada en controlador para muchos puntos de acceso, p. ej., en un terminal de contenedores

Automation control centerContainer terminal

Container ship

G_I

K10

_XX

_302

73

SCALANCE W786-2C

SCALANCE W786-2C

SCALANCE W786-2C

ET 200S

AGV

SCALANCE W748-1 RJ45

ANT795-6MT

ET 200S

AGV

W748-1 RJ45

ANT795-6MT

ET 200S

AGV

SCALANCE W748-1 RJ45

ANT795-6MT

ET 200S

AGV

W748-1 RJ45

ANT795-6MT

AGV = Automated Guided Vehicle

SCALANCE W786-2C

IWLAN ControllerSCALANCE WLC711

SCALANCE XR324-12M

Industrial Ethernet


© Siemens AG 2012


Safety sobre wireless en un robot de pórtico

Tarea planteada

• Para la fabricación de robots de pórtico guiados por visión se debe crear una plataforma de automatización escalable y ampliable para aplicaciones generales, como paletización y despaletización de objetos pesados con alta velocidad y precisión

• Al mismo tiempo se desea una reducción significativa de costes durante el montaje y puesta en marcha, debido a las grandes distancias en la fábrica

• Uso de componentes corrientes del mercado• Instalación de un sistema de seguridad inalámbrico,

abierto y amigable

Solución

• Se instala una única red que canaliza tanto los datos estándar como los de seguridad

• Se utilizan puntos de acceso SCALANCE W con función de itinerancia rápida (rapid roaming)

• Se instala un único entorno de soporte de ingeniería integrado

Beneficios

• Una sola red para todas las aplicaciones (visión artificial, seguridad, periferia, control de motores) facilita el manejo

• Componentes Wireless y Safety en una única red simplifi-can la ingeniería y el diagnóstico

• Reducción en un 30% de los costes de cableado, tiempo de instalación más corto y puesta en marcha simplificada

G_I

K10

_XX

_301

95

Industrial Ethernet

PROFINET

max

. 70

m

CPU 315F-2PN/DPTD17

SIMOTION

ET 200S FMicrobox

SCALANCEX208

SCALANCEX208

Camera

Camera

Monitor +keyboard

Portal robot

Control cabinet

Access PointSCALANCE W788-1RR


IWLAN en la prácticaManejo de robots en un entorno de seguridad


© Siemens AG 2012


Transporte público

Transmisión de datos en trenes con SCALANCE

Tarea planteada

Transmisión bidireccional de datos • Saliendo del tren: streams en directo del sistema de TV en

circuito cerrado, cómputo de pasajeros, expedición de billetes, telemetría, etc.

• Entrando en el tren: IPTV en tiempo real, servicios de infor-mación y entretenimiento, hotspot WLAN

• Control de hasta 32 puntos de acceso por túnel y redun-dancia adicional en caso de que falle un controlador

Solución

Implementación de una conexión tren-tierra mediante WLAN de banda ancha• Construcción de una infraestructura WLAN a lo largo de la

línea/vía. • Equipamiento de los trenes con switches y clientes WLAN

(Dual Client)• Por cada túnel se configuran dos controladores IWLAN de

tipo SCALANCE WLC711 con licencia de ampliación hasta un máximo de 32 puntos de acceso cada uno y modo redundante. Es decir, cada controlador puede vigilar hasta 64 puntos de acceso.

Beneficios

• Productos IWLAN muy robustos, a prueba de vibraciones y apli-cables con grandes variaciones de temperatura, -20 °C a +60 °C

• Operación sin perturbaciones gracias al estándar IEEE 802.11b (11 Mbits/s) y al excelente funcionamiento de la red inalámbrica

• Los productos SCALANCE W son productos estándar• Para ellos Siemens garantiza repuestos durante 10 años

SCALANCE W788-2 M12

ANT793-8DJ

ANT793-8DJ

TunnelTunnel

ANT793-8DJ ANT793-8DJ ANT793-8DJ ANT793-8DJ

SCALANCE W788-2 M12

Tunnel

G_I

K10_

XX

_302

95

Industrial Ethernet (Trainside)

SCALANCE W788-2 M12

SCALANCE W788-2 M12

Workstations

Infotainment Server

SCALANCE X308-2M TS

SCALANCE X308-2M TS

SCALANCE X308-2M TS

Industrial Ethernet (Trackside)

SCALANCE W788-2 M12

TrainguardTrain Control

Communication Server

Content Workstation

Industrial Ethernet (Trainside)


© Siemens AG 2012

Productos para comunicación inalámbrica aptos para uso industrial18

La conexión inalámbrica con Industrial Wireless LAN (IWLAN) según IEEE 802.11 e iFeatures como iPCF tiene una calidad tan alta que satisface incluso los requisitos de tiempo real de PROFINET IO y respuesta determinista incluso en entornos in-dustriales exigentes.

Puntos de acceso

Los puntos de acceso de la línea de productos SCALANCE W780 son ideales para construir redes IWLAN (Industrial Wire-less LAN) a 2,4 GHz o 5 GHz. Se pueden utilizar en todas las aplicaciones que requieren gran seguridad funcional, incluso en condiciones ambientales extremadamente adversas.

• Altas velocidades de transferencia (hasta 450 Mbits/s en combinación con Channel Bonding) por tecnología 3x3 MIMO (Multiple Input, Multiple Output);los puntos de acceso SCALANCE W utilizan para ello tres streams cada uno para la transmisión y recepción simultá-neas

• Apto para uso universal:- para el montaje en armario eléctrico- para instalación en interiores fuera del armario eléctrico- para severos requisitos climáticos en el exterior

• Fiabilidad garantizada por su caja robusta a prueba de gol-pes, protección contra los efectos del agua y el polvo (IP65), resistencia a choques, vibraciones y campos electro-magnéticos

• Aplicaciones exigentes con requisitos de redundancia y grandes anchos de banda, p. ej., para vídeo, por la utiliza-ción de IEEE 802.11n

• Ayuda para la configuración mediante asistentes y ayuda online; administración sencilla mediante servidor web y SNMP

• Sustitución rápida de equipo en caso de avería gracias al cartucho intercambiable opcional C-PLUG (Configuration Plug)

Controladores IWLAN y puntos de acceso basados en controlador

Fundamentos de Industrial Wireless LAN basada en controlador

El controlador IWLAN permite la gestión centralizada de una Industrial Wireless LAN. Reconoce automáticamente los nuevos puntos de acceso, establece la conexión con ellos y gestiona y coordina los puntos de acceso y los clientes. Esta función per-mite ampliar sin cables una red Ethernet existente sin tener que modificar la estructura de red disponible.

El controlador IWLAN une, administra y coordina todos los puntos de acceso y clientes de modo que el entorno WLAN aparezca como varias subredes IP administradas de forma cen-tralizada. Además, en él se administran las conexiones a fin de que las estaciones se pueda mover por toda la red inalámbrica de forma segura y sin problemas.

Con el controlador IWLAN es posible dividir la infraestructura de IWLAN en redes lógicas basadas en servicios (Virtual Net-work Services). De esta forma es posible gestionar de forma fiable diferentes servicios, requisitos de seguridad y criterios de acceso, de forma que diferentes grupos de usuarios, p. ej., administradores, técnicos de puesta en marcha o invitados pueden utilizar la misma red inalámbrica.

Para un aprovechamiento máximo de la red IWLAN, diferentes aplicaciones como Voice-over-IP (VoIP), vídeo y acceso a Inter-net pueden usar la misma infraestructura.

Funciones de diagnóstico y gestión

El controlador IWLAN WLC711 ofrece, además de la configura-ción y gestión centralizada de la red inalámbrica, un registro de fallos, la vigilancia de la red inalámbrica y la documenta-ción de las estadísticas de la red.

Productos para comunicación inalámbrica aptos para uso industrialSCALANCE W


© Siemens AG 2012

Productos para comunicación inalámbrica aptos para uso industrial 19

Client Modules

Los módulos cliente de la gama SCALANCE W-740 resultan idóneos para integrar estaciones Industrial Ethernet en redes inalámbricas Industrial Wireless LAN (IWLAN) a 2,4 GHz y 5 GHz.

• Altas velocidades de transferencia (hasta 450 Mbits/s en combinación con Channel Bonding) por tecnología 3x3 MIMO (Multiple Input, Multiple Output);los módulos cliente SCALANCE W utilizan para ello tres streams cada uno para la transmisión y recepción simultáneas

• Apto para uso universal:- para el montaje en armario eléctrico- para instalación fuera del armario eléctrico

• Fiabilidad garantizada por su caja robusta, protección contra los efectos del agua y el polvo (IP65), resistencia a choques, vibraciones y campos electromagnéticos

• Aplicaciones exigentes con requisitos de redundancia y grandes anchos de banda, p. ej., para vídeo, por la utiliza-ción de IEEE 802.11n

• Ayuda para la configuración mediante asistentes y ayuda online; administración sencilla mediante servidor web y SNMP

• Sustitución rápida de equipo en caso de avería gracias al cartucho intercambiable opcional C-PLUG (Configuration Plug)

Puntos de acceso y módulos cliente SCALANCE W

For outside environments

For cabinets

Industrial Wireless LAN according to IEEE 802.11 Industrial Wireless LAN incl. iFeatures

For interior environments

Mobile operating

W786 RJ45 / W786 SFP

Field PG

W744-1 / W746-1

W748 RJ45

W748 M12

W784-1

W788 RJ45

W788 M12

802.

11a/

b/g

802.

11a/

g/n

802.

11a/

g/n

802.

11a/

b/g

ET200pro IWLAN

Mobile Panel 277F (IWLAN)

IWLAN / PB Link PN IO

W747-1

W747-1RR

W784-1RR

W788-1RR / W788-2RR

W786-2RR

G_I

K10_

XX

_302

79

Client ModulesAccess PointsClient ModulesAccess Points

Wireless Devices


© Siemens AG 2012


Antenas

Las antenas separadas aumentan la fiabilidad de las conexio-nes inalámbricas optimizando la recepción y la radiación de las señales.

• Antenas direccionales y omnidireccionales para arquitectu-ras de campo radioeléctrico diferentes

• Utilización para Industrial Wireless LAN (IWLAN) y WLAN según IEEE 802.11 a 2,4 GHz y 5 GHz con velocidades de transferencia hasta de 450 Mbits/s

• Surtido de antenas adecuado para diferentes aplicaciones, tanto en exteriores como en interiores

• Antenas con dos (Dual Slant) o tres (MIMO) conexiones para un volumen de transmisión de datos elevado y mayor fiabilidad de la conexión inalámbrica gracias a la utilización selectiva de la propagación por trayectos múltiples

• Apto para la utilización en atmósferas potencialmente explosivas (zona 2); no son necesarias homologaciones especiales

Antenas con varias conexiones (antenas Dual o MIMO)

Las antenas con dos conexiones reúnen en una caja dos ante-nas individuales dispuestas formando un ángulo de 90° entre sí. Con estas antenas pueden transmitirse simultáneamente dos flujos de datos gracias a los dos planos de polarización distintos. Según la orientación de los planos de polarización, estas antenas reciben el nombre de antenas Dual Slant (inclinadas +/-45°) o antenas vertical-horizontal.

Las antenas con tres conexiones contienen tres emisores individuales en una caja de antena que se unen en planos de polarización distintos (0°, +/-45°) o a una distancia adecuada entre sí en una caja. Las llamadas antenas MIMO pueden emitir simultáneamente tres flujos de datos aprovechando la propagación por trayec-tos múltiples. La emisión de varios flujos de datos conlleva un aumento del volumen de transmisión de datos al tiempo que aumenta la fiabilidad de la transferencia.

Productos para comunicación inalámbrica aptos para uso industrialAntenas y accesorios


© Siemens AG 2012


Antenas WLAN - Sinopsis

Antennas exclusively for SCALANCE W-700 according to

IEEE 802.11n

Antennas for SCALANCE W-700 according to IEEE 802.11n and

802.11a/b/g

Antennas exclusively for SCALANCE W-700

according to IEEE 802.11a/b/g

with 1 connection with 2 connections (dual) with 3 connections (MIMO) with 1 connection with 1 connection

ANT795-4MA ANT793-6DG ANT795-6MT ANT792-4DN ANT795-4MR

ANT795-4MC ANT793-8DJ ANT793-6DT ANT793-4MN ANT795-4MS

ANT795-4MD ANT793-8DK ANT792-6MN ANT795-6DN

ANT795-6DC ANT793-6MN ANT793-8DN

ANT792-8DN

ANT795-6MN

RCoax radia-ting cables


© Siemens AG 2012


En zonas en las que resulta excesivamente costoso o compli-cado instalar soluciones convencionales con antenas, los cables radiantes IWLAN ofrecen una conexión inalámbrica fiable si se utilizan como antenas de puntos de acceso SCALANCE W. El campo radioeléctrico, cónico y definido, que se forma a lo largo del cable permite una transferencia segura de datos a todas las instalaciones cuyas estaciones móviles se desplacen por rutas predeterminadas.

Los cables radiantes RCoax han sido desarrollados especial-mente para las bandas de frecuencia cercanas a 2,4 GHz y 5 GHz.

RCoax Cable - Diseño

El conductor de fase de los cables coaxiales tiene unas abertu-ras por las que entran y salen ondas radioeléctricas. Así es como se forma un campo radioeléctrico definido alrededor de los cables RCoax. La atenuación longitudinal y la atenuación de desacoplamiento se encuentran en una relación equilibra-da, lo que posibilita una gran longitud de segmento de cable RCoax por punto de acceso SCALANCE W780 y una distancia razonable entre la estación móvil (SCALANCE W740, IWLAN/PB Link PN IO) y el cable RCoax.

Wave pro-pagation

Cable jacket

Dielectric

Outer conductorwith openingInner

conductor

G_I

K10

_XX

_301

14

S7-300Fwith CP 343-1

Hangers

RCoax cableSegment 1

Nutrunnercontrol

ET 200pro

Industrial Ethernet

PROFINET

G_I

K10

_XX

_300

48

SCALANCE X208PRO

SIMATIC HMI

Access PointSCALANCEW788-1RR


AntennaANT792-4DN

Productos para comunicación inalámbrica aptos para uso industrialIWLAN RCoax Cable


© Siemens AG 2012


• Irradiación fiable en zonas de difícil cobertura, como p. ej. grúas, transelevadores de almacenes automatizados, líneas transfer, túneles o monocarriles suspendidos (electrovías).

• Radiación controlada de las ondas radioeléctricas• Interferencias o perturbaciones definidas por baja potencia

de emisión• Ahorro de costes por sustitución directa de conductores de

contacto deslizante y cables para servicios móviles• Alta flexibilidad de aplicación


© Siemens AG 2012


Field PG M3: la programadora móvil con formato de ordenador portátil

La programadora móvil SIMATIC Field PG, con formato de ordenador portátil y apta para aplicaciones industriales es ideal para uso in situ, incluso en lugares pequeños o en viajes. Las aplicaciones principales son:

• Puesta en marcha • Servicio técnico • Mantenimiento • Configuración • Programación

de sistemas de automatización

A pesar de sus reducidas dimensiones, la Field PG tiene una pantalla TFT de 14,1" con una resolución de 1.024 x 768 píxe-les que permite trabajar de manera cómoda y ergonómica.

Una batería de iones de litio de alto rendimiento (66 Wh) garantiza varias horas de autonomía de la red, lo que pro-porciona una movilidad máxima.

Además, a una Field PG con Pentium 4 es posible conectar una Interface-Box que actúa como multiplicador de interfaces.

Por último, una interfaz inalámbrica PCMCIA permite la conexión a redes inalámbricas locales.

SIMATIC Mobile Panel 277(F) IWLAN

• El Mobile Panel 277(F) IWLAN es el primer panel de opera-dor móvil sin cable, flexible y configurable con funciones de seguridad "Safety Integrated"

• HMI flexible y configurable con IWLAN IEEE 802.11 a (b/g)• Soporte de los puntos de acceso SCALANCE W (recomen-

dado para funcionamiento Safety) con iFeatures para - Tráfico determinista- Reserva de ancho de banda- Autenticación/cifrado

• Certificados de TÜV/BIA según SIL3• Funciones de seguridad "Safety Integrated" seleccionables

opcionalmente• Identificación de transpondedores y medición de distancia

para conexión y mando seguros• Soporta PROFINET y PROFIsafe• Descarga de proyectos posible a través de WLAN/USB/Ethernet• Configurable con WinCC flexible• Modo "Powersave" para optimizar el tiempo de servicio• Cambio de batería "al vuelo"• Soporte mural para cargar la batería principal, la carga

paralela de baterías de reserva y el alojamiento seguro del equipo

Productos para comunicación inalámbrica aptos para uso industrialField PG y Mobile Panel 277(F) IWLAN


© Siemens AG 2012


Módulos de interfaz para el desarrollo de las comunicaciones entre ET 200pro y el controlador PROFINET IO de mayor jerar-quía a través de redes inalámbricas Industrial Wireless LAN (IWLAN) para 2,4 GHz o 5 GHz con velocidades de transferen-cia de datos de hasta 54 Mbits/s.

• Grado de protección IP65/67 para aplicación a pie de má-quina fuera de armarios y cajas eléctricas

• Solución completa, multifuncional y compacta• Diseño modular del sistema de periferia• Seguridad contra accesos no autorizados, espionaje, escuchas

y falsificaciones mediante mecanismos de cifrado efectivos• Posibilidad de sustitución de equipos más rápida gracias al

cartucho intercambiable MICRO MEMORY CARD• Numerosas posibilidades de diagnóstico: precisión de

módulo o de canal

ET200pro IWLAN


© Siemens AG 2012


Solución de sistema con IWLAN/PB Link PN IO, ejemplo de monorraíles suspendidos (electrovías)

IWLAN/PB Link PN IO es una transición de red compacta entre Industrial Wireless LAN (IWLAN) y PROFIBUS que permite esta-blecer la conexión inalámbrica con la IWLAN (p. ej. puntos de acceso SCALANCE W) según IEEE 802.11 hasta con 54 Mbits/s a 2,4 GHz y 5 GHz.

Gracias a esta transición de red, la IWLAN puede usarse, p. ej. con cable coaxial radiante, para la transmisión inalámbrica de datos en monorraíles suspendidos, sistemas de transporte para estanterías elevadas u otras aplicaciones con estaciones móviles. Por su compatibilidad con PROFINET se pueden seguir utilizando las múltiples prestaciones de sistema de PROFIBUS, p. ej. el diagnóstico a través del bus.

Prestaciones de IWLAN/PB Link PN IO

• Volumen de transmisión de datos elevado y determinista e itine-rancia muy rápida gracias a la compatibilidad con iPCF; el meca-nismo iPCF representa una ampliación del estándar IEEE 802.11 y también debe estar disponible en el punto de acceso.

• Funcionalidad proxy PROFINET IOConexión de esclavos PROFIBUS DP a IO-Controller PROFINET conforme a la norma PROFINET:

- desde el punto de vista del IO-Controller todos los escla-vos DP se tratan como IO-Devices con interfaz Ethernet, es decir el IWLAN/PB Link PN IO es su representante (proxy)

- para los esclavos DP, el IWLAN/PB Link PN IO es el maestro DP

Numeric Control as IO device

SIMATIC S7-400 as IO Controller

IWLAN/ PB Link PN IO



PROFIBUS

AntennaAntenna

PROFIBUS

Access PointSCALANCEW-780



PROFINET

Antenna

PROFIBUS

Industrial Ethernet

G_I

K10

_XX

_300

33

ET 200SET 200S

RCoax Cable Segment 1 RCoax Cable Segment 2 RCoax Cable Segment 3

ET 200S

Productos para comunicación inalámbrica aptos para uso industrialIWLAN/PB Link PN IO

BR_IWLAN_042012_ES.fm Seite 26 Freitag, 4. Mai 2012 2:25 14

© Siemens AG 2012

Industrial Wireless LAN 27

Industrial Wireless LAN

Resumen de ventajas

■ Conexión inalámbrica fiable, p. ej., gracias al uso de la tecnología MIMO, a las conexiones redundantes y a la vigilancia del enlace

■ Tráfico de datos previsible (determinismo) y tiempos de respuesta definidos en el enlace con ayuda de iFeatures

■ Ahorro de costes con una red inalámbrica única, tanto para los datos críticos de proceso como para la comunicación no crítica

■ Alta protección de las inversiones, ya que todos los productos son conformes con la norma WLAN IEEE 802.11, reconocida en todo el mundo, y aptos para las bandas de frecuencia exentas de licencia a 2,4 GHz y 5 GHz (bandas ISM)

■ Seguridad de funcionamiento en entornos industria-les gracias, por ejemplo, a la robustez de la caja y homologaciones industriales

■ Menores gastos de explotación ya que no hay des-gaste en componentes que giren o se muevan

■ Conexión económica de equipos alejados, difícil-mente accesibles o montados en entorno agresivo

■ Mayor fiabilidad en el funcionamiento de la IWLAN gracias a una gama completa de controladores, puntos de acceso industriales y módulos cliente SCALANCE W adaptados entre sí, así como a los acce-sorios correspondientes (antenas, cables de conexión, fuentes de alimentación)


© Siemens AG 2012

Este folleto contiene descripciones o prestaciones que en el caso de aplicación concreta pueden no coincidir exactamente con lo descrito, o bien haber sido modificadas como consecuencia de un ulterior desarrollo del producto. Por ello, la presencia de las prestaciones deseadas sólo será vinculante si se ha estipulado expresamente al concluir el contrato. Reservada la posibilidad de suministro y modificaciones técnicas.Todos los nombres de productos pueden ser marcas registradas o nombres protegidos de Siemens AG u otras empresas proveedoras suyas cuyo uso por terceros para sus fines puede violar los derechos de sus titulares.

Más información

SIMATIC NET:www.siemens.com/automation/simatic-net

Industrial Wireless Communication:www.siemens.com/industrial-wireless

Material informativo para descargar:www.siemens.com/automation/infocenter

Service & Support:www.siemens.com/automation/service&support

Contactos SIMATIC NET: www.siemens.com/automation/partner

Industry Mall para pedidos electrónicos:www.siemens.com/industrymall

Siemens AGIndustry SectorSensors and CommunicationPostfach 484890026 NÜRNBERGALEMANIA

Sujeto a cambios sin previo avisoPDF (6ZB5530-1AM04-0BA6)MP.R1.SC.ICBR.48.2.14 / Dispo 26000BR 04 12 PDF 28 ESProduced in Germany © Siemens AG 2012

www.siemens.com/automation


© Siemens AG 2012

Redes Industriales Inalambricas

Documents

Transcript of Redes Industriales Inalambricas