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Die Zukunft der Industriellen Kommunikation Siemens Automatisierungs-Kreis 29.-30.04.2008 Motto: „Aktuelle Engineering- und Systemkonzepte in der Automatisierungstechnik“

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Die Zukunft der Industriellen Kommunikation

Siemens Automatisierungs-Kreis29.-30.04.2008

Motto: „Aktuelle Engineering- und Systemkonzepte in der Automatisierungstechnik“

© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry SectorDie Zukunft der Industriellen Kommunikation

29.04.2008 Seite 2/20

Siemens AG – Aktiv in drei Sektoren

HealthcareEnergyIndustry

Industry Automation

Drive Technologies

Building Technologies

Osram

Mobility

Sektor-übergreifendeAktivitäten

IT Solutionsand Services

Siemens FinancialServices

Imaging & IT

Workflow & Solutions

Diagnostics

Fossil Power Generation

Renewable Energy

Oil & Gas

Service RotatingEquipment

Power Transmission

Power Distribution

Industry Solutions

© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry SectorDie Zukunft der Industriellen Kommunikation

29.04.2008 Seite 3/20

Industry Sector – Organisation

Siemens IndustryCEO: Dr. Heinrich Hiesinger

CFO: Dr. Ralf P. Thomas

Industry AutomationCEO: Anton S. Huber

CFO: Miguel-Angel Lopez

Drive TechnologiesCEO: Klaus Helmrich

CFO: Thomas Rathmann

Industry SolutionsCEO: Joergen Ole HaslestadCFO: Wolfgang Hermann

Building TechnologiesCEO: Dr. Johannes Milde

CFO: Andreas Goss

OSRAM

CEO: Martin Goetzeler

CFO: Johannes Närger

Mobility

CEO: Dr. Hans-Jörg Grundmann

CFO: Michael Schulz-Drost

Industrial Automation Systems

Low-Voltage Controls & Distribution

Siemens PLM Software

Sensors and Communication

Systems Engineering

Electronics AssemblySystems

Large Drives

Motion ControlSystems

Mechanical Drives

Standard Drives

Metals Technologies

Water Technologies

Industrial Technologies

ManufacturingServices

HVAC-P Products

Electrical Installation Technology

Security Systems

Building Automation & Control

Fire Safety & SecurityProducts

General Lighting

Automotive Lighting

Electronics & Controls

Luminaires

Display/Optics

Opto Semiconductors

LED Systems

Rolling Stock

Infrastructure Networks

Infrastructure Logistics

Turnkey Systems

Traffic Solutions

ELIN EBG Traction

Sensors and Communication

© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry SectorDie Zukunft der Industriellen Kommunikation

29.04.2008 Seite 4/20

Sensors & Communication: Networking for Industry

Industrial Ethernet Switches Passive Network Components

Industrial Wireless LANSecurity Products

Communication Processors Runtime Software & Network Management

SCALANCE XCompact Switches

SCALANCE XModularSwitches

FastConnect

SCALANCE S IWLAN RCoax

PLC-CP PC-CPCommunication Softwareand SINEMA E and M

SCALANCE W

© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry Sector

29.04.2008 Seite 5/20Die Zukunft der Industriellen Kommunikation

Automatisierungsstrukturen heute …

IndustrialEthernet

Web/TCP/IP

Diagnose

Feldgerät

WLANHMI SPSPG/PC

Feldgerät

Feldgerät

… mit „Feldbussen“ wie PROFIBUS, EtherCAT, Ethernet Powerlink und andere.

SPS

© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry SectorDie Zukunft der Industriellen Kommunikation

29.04.2008 Seite 6/20

Zukunft von Automation & Control 1/2

Drei Haupttrends bestimmen die zukünftige Automatisierungstechnik und industrielle Kommunikation: Zunehmende Nutzung von IT-Standards, weltweite Vernetzungund individuelle Kundenanforderungen.

1

1 Kundenanforderungen

22 Virtual Factory

3

3 Produktion4

4 Dienstleistungen

5

5 Individuelle Logistik

6

6 Intelligente Gebäude

© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry Sector

29.04.2008 Seite 7/20Die Zukunft der Industriellen Kommunikation

Zukunft von Automation & Control 2/2

AD

AD AD AD

AD

Engineering

AD

AD AD AD

AD

Engineering

Transition from centralised to distributed intelligence with PnP capabilities and Self-X features

Seamless communication of all levels of automation pyramid

Usage of available or improved IT standards and integration of legacy systems

Integration of public networks (Internet, GSM, UMTS, …)

Connection of isolated automation islands, homogeneous networking and engineering

Application of agent technology and web services

Wireless Communication- IWLAN on Control Level - RT IWLAN on Device Level - IEEE 802.15.4 for Sensor Networks

© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry Sector

29.04.2008 Seite 8/20Die Zukunft der Industriellen Kommunikation

PROFINET - Antwort auf Trends von MorgenRoadmap Automation 2015+ von ZVEI*

Schlüsseltechnologie im BereichVernetzung / Kommunikation

Durchgängige Kommunikation mitIndustrial Ethernet

Höhere Kompatibilität und Flexibilitätdurch offene Standards

Flexible Produktion durch kooperierendeRobotersysteme

Drahtlos und flexibel vernetzte Sensornetze

Effizientere Logistik mit Auto-Identifikation mittels RFID

Mit PROFINET schon heute für die Zukunft gerüstet

* Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.,Integrierte Technologie Roadmap Automation 2015+ vom Oktober 2006

Automation

Automobil-industrie

Nahrungs- undGenussmittelindustrie

Energieerzeugungund -verteilung

Wasser und Abwasser

Transportinfrastruktur

RoadmapAutomation 2015+

© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry Sector

29.04.2008 Seite 9/20Die Zukunft der Industriellen Kommunikation

Der Feldbus basierend auf Ethernet für alle Anwendungen

Skalierbare Echtzeitfähigkeit bei parallelem TCP/IP-Datenverkehr

Ermöglicht die Integration von Legacy Systems

Deckt die Schlüsselmärkte und Schlüsseltechnologien in der Automatisierung –Heute und Morgen ab

Automatisierungsstrukturen morgen … basierend auf PROFINET 1/2

© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry Sector

29.04.2008 Seite 10/20Die Zukunft der Industriellen Kommunikation

Feldgerät

IndustrialEthernet

Web/TCP/IP

Diagnose

IWLAN

HMIPG/PC SPS

Feldgerät

Drive

MotionControl

Access-Point

Automatisierungsstrukturen morgen … basierend auf PROFINET 2/2

© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry Sector

29.04.2008 Seite 11/20Die Zukunft der Industriellen Kommunikation

VAN – Virtual Automation Networks: Ein Europäisches Forschungsprojekt

Consortium: 8 companies and 6 research institutions

Budget: 11,9 Mio €

Sponsor:European Commission6th FP

Duration:09/2005 – 08/2009

Web:www.van-eu.eu

VAN Open Platform & System ArchitectureWP2

WirelessWP3

RTWP4

SafetyWP5

SecurityWP6

Cooperation of Public and Private Networks WP7

OverallEngineeringWP8

Requirements and Trend Screening WP1

Validation and Test WP9

© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry SectorDie Zukunft der Industriellen Kommunikation

29.04.2008 Seite 12/20

Office domain

Office sub domains

Domain connected via

Radio link

VAN – Weltweite Vernetzung

Industrial Domain

Remote Industrial Domains / subsidiary / customer sites

industrial WLAN domain

Mobile devicesReal-time domain

Industrial Backbone

Industrial Segment IndustrialWLAN domain

Mobile devices

Individual industrial sub domains

Industrial Domain

Intrinsic safety domain Real-time domain

Single device integration(e.g. telecontrol)

Public and Private Telecommunication Networks/Internet

Feldgerät

Web/TCP/IP

Diagnose

IWLAN

HMIPG/PC SPS

Feldgerät

Drive

MotionControl

Access-Point

© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry SectorDie Zukunft der Industriellen Kommunikation

29.04.2008 Seite 13/20

VAN – Vision

Vision of VAN is an open universal, seamless multivendor networking solution which is able to link worldwide components in process and factory automation from the single sensor in one factory plant to remote machinery in de-centralized enterprises/sites. VAN’s interoperable communication can be realized via fieldbuses, office networks and even the public communication infrastructure - wired or wireless.

Core of this approach is PROFINET, enlarged by web services and other IT based technologiesto enable VAN’s all-embracing communication approach. By means of a common engineering model the user may not see the single building blocks of the underlying communication infrastructure and regards the whole network as a homogeneous system. To realize this totally new concept, the VAN solution provides scalable real-time, safety and security strategies, needed to meet QoS requirements over the whole Virtual Automation Network, necessary in automation-science and -practice.

© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry SectorDie Zukunft der Industriellen Kommunikation

29.04.2008 Seite 14/20

VAN – Geräte-Architektur

Web services over Virtual Automation NetworksACL

VAN AutomationApplicationProcess 1-n

VANDevice- and

Network-Management

VAN Common Communication Application Service Elements

VAN Heterogeneous Network Technologies Adaptation Layer(Control of specific Network technology; Common API to upper layers)

VAN Safety Application Process

Security

Safety Layer

VANMIB

VAN Media

Gateway

IPv4/IPv6

UDPTCP

ICMPv4/v6 ARP

DHCPDNSHTTPSNMP

PR

OFIB

US

•VAN location•VAN Time(e.g. Master clock)

Runtime Object Model

AS

-Interface, ZigB

ee.......

VA

N com

munication stack

VAN specific services

Com

munication

Technology Standards

Galileo / GPS

Device driver

Address mapping

Routing VAN ProxyApplication

Process

VAN System Management Application Process

VANSecurity

ApplicationProcess 1-n

VANPnP

ApplicationProcess

Param

.C

onfig.

VA

NR

edundancy

VA

ND

iagnosis

VA

NR

outing

VA

N A

ccess m

anagement

VA

N update service

VA

NS

ecurity Config

VA

N

Sw

itching

VA

NP

eer-to-peer

VA

NLocation

VA

N Tim

e

VA

ND

omain

VA

N

Dev.C

onfig

VA

NS

afety Config

TimeSync.

VAN N

etwork

TechnologyLayer

To Virtual Devices (VD)To Virtual- or Automation-Devices (VD, AD)

IEE

E802.3

802.1AB

802.1 D802.1Q

PRO

FINE

T low

er layer

ATM

/ Fram

eR

elay

ISD

N /

Q.931

MP

LS

SD

H /

SO

NE

T

UW

B

WiM

AX

WLA

N

UM

TS

GP

RS

Bluetooth

Peripheral devices

VAN RuntimeObject

Dispatcher

Web Application

Web ServerRuntime Object Model

Runtime Object Model VD Object Model

INTER

BU

S

IP Routing

IP Address mapping

VAN RuntimeObjectTunnel

native

Tunnel Web services over Virtual Automation NetworksACL

VAN AutomationApplicationProcess 1-n

VANDevice- and

Network-Management

VAN Common Communication Application Service Elements

VAN Heterogeneous Network Technologies Adaptation Layer(Control of specific Network technology; Common API to upper layers)

VAN Safety Application Process

Security

Safety Layer

VANMIB

VAN Media

Gateway

IPv4/IPv6

UDPTCP

ICMPv4/v6 ARP

DHCPDNSHTTPSNMP

PR

OFIB

US

•VAN location•VAN Time(e.g. Master clock)

Runtime Object Model

AS

-Interface, ZigB

ee.......

VA

N com

munication stack

VAN specific services

Com

munication

Technology Standards

Galileo / GPS

Device driver

Address mapping

Routing VAN ProxyApplication

Process

VAN System Management Application Process

VANSecurity

ApplicationProcess 1-n

VANPnP

ApplicationProcess

Param

.C

onfig.

VA

NR

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VA

ND

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TimeSync.

VAN N

etwork

TechnologyLayer

To Virtual Devices (VD)To Virtual- or Automation-Devices (VD, AD)

IEE

E802.3

802.1AB

802.1 D802.1Q

PRO

FINE

T low

er layer

ATM

/ Fram

eR

elay

ISD

N /

Q.931

MP

LS

SD

H /

SO

NE

T

UW

B

WiM

AX

WLA

N

UM

TS

GP

RS

Bluetooth

Peripheral devices

VAN RuntimeObject

Dispatcher

Web Application

Web ServerRuntime Object Model

Runtime Object Model VD Object Model

INTER

BU

S

IP Routing

IP Address mapping

VAN RuntimeObjectTunnel

native

Tunnel

© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry SectorDie Zukunft der Industriellen Kommunikation

29.04.2008 Seite 15/20

VAN – Demonstrator System Factory Automation

VAN – Highly integrated PAN, LAN and WAN Control

Bad Pyrmont

Turin

Mailand

© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry SectorDie Zukunft der Industriellen Kommunikation

29.04.2008 Seite 16/20

PROFINET in der Prozessautomatisierung –für die Zukunft gut gerüstet

Wachstumsraten bei Feldbuslösungen für die Prozessautomatisierung > 20%

PROFINET ist bereits in der Factory Automation gut etabliert

Auch in der Prozessautomatisierung ist PROFINET die richtige Lösung, durch den einfachen Umstieg

Feldbusintegration (HART, PROFIBUS, FoundationFieldbus, DeviceNet, etc.) hilft unseren Kunden getätigtes Investment zu sichern

Mit PROFINET werden neue Lösungen möglich (Einbindung von IT, Server für SW-Pflege, Wireless Process Field Devices, etc.)

© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry Sector

29.04.2008 Seite 17/20Die Zukunft der Industriellen Kommunikation

VAN – Demonstrator System Process Automation @ Wabio 1/2 (Herstellung von Bioethanol)

Anwendungen über WAN:Remote Control forprocess optimisationSUI (Störungs-Ursachen-Informationssystem)

Bad Köstritz (in Betrieb)

1

2

3 4

Briselang (in Planung)

Gera

Gera

Bad Köstritz

Brieselang

© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry Sector

29.04.2008 Seite 18/20Die Zukunft der Industriellen Kommunikation

VAN – Demonstrator System Process Automation @ Wabio 2/2

Location 1bio-reactor

gas storage

heat / power station

Location 2bio-reactor

gas storage

heat / power station

VAN subdomain

VAN subdomain

Central ControlSystem

process control

central PLC

VAN subdomain

Public Network

Alternative provider technologies : UMTS, DSL, ISDN

VAN-AP

VAN-AP VAN-AP VAN-AP

© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry Sector

29.04.2008 Seite 19/20Die Zukunft der Industriellen Kommunikation

VAN Domain

VAN

Dom

ain

VAN Domain

VAN – And the Vision for the Future …

Die Zukunft der Industriellen Kommunikation

Name: Christian SchwabAbteilung: Siemens AG, Industry Sector IA SC IC SP

Mail: [email protected]

Vielen Dank

© Siemens AG 2008 - Änderungen vorbehaltenIndustry SectorDie Zukunft der Industriellen Kommunikation

29.04.2008 Seite 21/20

Office domain

Office sub domains

Domain connected via

Radio link

VAN – Weltweite Vernetzung, zu Folie 12

Industrial Domain

Remote Industrial Domains / subsidiary / customer sites

industrial WLAN domain

Mobile devicesReal-time domain

Industrial Backbone

Industrial Segment IndustrialWLAN domain

Mobile devices

Individual industrial sub domains

Industrial Domain

Intrinsic safety domain Real-time domain

Single device integration(e.g. telecontrol)

Public and Private Telecommunication Networks/Internet