Industrieworkshop IPC und PC-based 2017

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Industrie Workshop
PC-based
© Siemens AG 2017
www.siemens.de/ipc
Anwendungsbeispiele
SIMATIC Industrie-PCs
PC-based
IT-Anbindung
PC-based
HMI
PC-based
Automation
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
Agenda
09:00
Begrüßung, Organisatorisches
09:15
Anwendungsbeispiel PC-based Automation
10:30
Pause
10:45
Anwendungsbeispiel PC-based Automation
12:00
Mittagspause
12:45
Anwendungsbeispiel PC-based HMI
13:30
Anwendungsbeispiel PC-based IT-Anbindung (Logistik)
14:30
Pause
14:45
Tipps und Tricks für erhöhte Systemverfügbarkeit
15:15
Target 1500S für Simulink und Open Development Kit
(ODK)
16:00
Ende der Veranstaltung
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Anwendungsbeispiel PC-based Automation
SIMATIC Industrie-PCs
PC-based
Automation
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Übersicht SIMATIC S71500 Software Controller
© Siemens AG 2017
siemens.com/softwarecontroller
SIMATIC S7-1500 Software Controller
Kundenwünsche flexibel erfüllen
Komplexe Steuerungsaufgaben
∞
𝒇 𝒙 = 𝒂𝟎 +
𝒂𝒏 𝐜𝐨𝐬
𝒏=𝟏
𝒏𝝅𝒙
𝒏𝝅𝒙
+ 𝒃𝒏 𝐬𝐢𝐧
𝑳
𝑳
• Realisierung kürzester Zykluszeiten bis zu 1ns Bitperformance
Tusky
• Integration komplexer Echtzeit-Algorithmen
• Hohe Kapazität des Programm- und Datenspeichers
Integration von PC-Anwendungen
• Direkte Integration von Reglern aus der modellbasierten Entwicklung
• Integration von (bereits bestehendem) Hochsprachen-Code
Mehrere Aufgaben auf einem Gerät
• Realisierung von zentralen und dezentralen Bedienkonzepten
• Reduktion der Komponentenvielfalt und Ersatzteilhaltung
• Integration von Drittanbieter-Software (z. B. Bildverarbeitung)
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Neue SIMATIC Controller Generation
Immer die richtige Controller-Leistung mit durchgängigen Funktionalitäten!
Systemperformance
Engineered mit TIA Portal
Advanced Controller
SIMATIC S7-1500
Software Controller
SIMATIC S7-1500
Distributed Controller
SIMATIC ET 200SP CPU
Basic Controller
SIMATIC S7-1200
Anwendungskomplexität
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC S7-1500 Software Controller
PC-basierte Steuerung unabhängig von Windows
Feature / Funktion
Nutzen
•
Schneller Start der
Produktion unabhängig von
Windows-Login, Netzwerk, …
Windows Updates bei
laufender Steuerung
•
Keine Unterbrechung der
Produktion
•
Ausfall von Windows
beeinflusst nicht die
Steuerung
•
Höchste Verfügbarkeit einer
PC-basierten Steuerung
•
Getrennte Datenspeicherung
von Windows und Software
Controller
•
Bestmögliche Integrität der
Daten (Verhindern von
unautorisierter Modifikation)
•
Hochlauf der Steuerung
autark von Windows
•
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC S7-1500 Software Controller
Wie wird die Unabhängigkeit zu Windows erreicht?
PC
Partitionierung des PC durch Siemens-Hypervisor
Windows
S7-1500
Software Controller
• Exklusiver CPU Kern
 Deterministik und Performance für die SPS
• Exklusiver Speicher
 Bestmögliche Sicherheit und Know-how Schutz
• Exklusive Feldbus Schnittstellen
 Harte Echtzeit für PROFINET und PROFIBUS
SIMATIC
Communication
SIMATIC Kommunikationsarchitektur
• Lokale Kommunikation von Software Controller mit HMI
und anderen Windows Anwendungen
• SPS-Kommunikation über Windows- und PROFINET
verfügbar (Engineering, HMI, TCP/UDP, Web-Server)
Siemens Hypervisor
PC HW
Graphics
Ethernet
Memory
PROFINET
PROFIBUS
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
S7-1500 Software Controller – Partitionierung des PC
Beispiel: SIMATIC IPC mit Core i7-3517UE (2C/4T, 1.7(2.8)GHz)
WES7, 64 Bit
CPU 1507S
Siemens Hypervisor
2 Physische Kerne
 4 Logische Kerne
1 Physischer Kern für CPU 1507S
 1 Physischer Kern (2 logische Kerne)
für Windows BS
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PC based Workshop 2017
Live Demo
Reboot Windows
mit SIMATIC S7-1500 Software Controller
SIMATIC PG
SIMATIC ET200SP Open Controller
Windows
Schnittstelle
CPU 1515SP
Schnittstelle
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PC based Workshop 2017
SIMATIC S7-1500 Software Controller
Integrierte Funktionen
Der S7-1500 Software Controller unterstützt die Standard-Funktionalität einer S7-1500 CPU
PID
Motion Control
PID
Diagnose
Webserver
Trace
Security
OPC UA
Configuration Control
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PC based Workshop 2017
Kosten- und Zeitersparnis durch effizientes Engineering
Feature / Funktion
Nutzen
• Komplette Projektierung und
Parametrierung des S7-1500
Software Controller im TIA
Portal
• Keine zusätzlichen WindowsEinstellungen nötig
• Gemeinsame Datenhaltung
und einheitliches
Bedienkonzept für alle
Automatisierungsaufgaben im
TIA Portal
• Verringerter EngineeringAufwand bei Programmentwicklung und -anpassung
• Integrierte Systemdiagnose mit
feingranularen Meldungen in
Klartext
• Keine zusätzliche
Programmierung nötig
• Einfache und schnelle
Fehlerlokalisierung
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PC based Workshop 2017
SIMATIC S7-1500 Software Controller
Unterstützte SIMATIC IPC Plattformen – V14 SP1
Embedded Industrie-PCs
High-end Industrie-PCs
Höchst robust – Höchst kompakt – Wartungsfrei und lüfterlos
Hoch robust – Hohe Leistung – Hohe Funktionalität
Nanobox (Box und Panel PC)
Microbox (Box und Panel PC)
CPU 1507S
CPU 1507S F
• IPC227E
• IPC277E
Box und Panel PC
CPU 1507S
CPU 1507S F
•
•
•
•
IPC427D
IPC477D
IPC427E
IPC477E
neu
neu
• IPC627D
• IPC827D
• IPC677D
Rack PC
CPU 1507S
CPU 1507S F
CPU 1507S
• IPC647D
• IPC847D
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PC based Workshop 2017
Der SIMATIC ET 200SP Open Controller im Überblick
Robuste Hardware mit leistungsstarker Software für innovative Maschinen
Hardware
Software & Kommunikation
Performance
• AMD Dual Core 1.0 GHz
(lüfterlos)
• 2GB RAM / 4GB RAM
All-in-One-System (PLC+HMI)
• Steuern: S7-1500 SW-Controller*
Visualisieren: WinCC RT adv.
V13 SP1 (optional)
ET 200 SP Architektur
• Unterstützung der ET200 SP
Module (zentrale IOs, CM, TM,
PtP, etc.)
Betriebssystem
• WES 7 64 Bit Betriebssystem
Speicher
• Wechselbare CFast-Karte (8/16
GB, mit Plombe verschließbar)
• SD/MMC Speicherslot
Anschlüsse
• 3x USB2.0 und DVI-I
Grafikanschluss
Getting Started Open Controller:
Download-Link
Kommunikation
• PROFINET IO (IRT) Schnittstelle:
2 Port Bus-Adapter
• GB-Ethernet Schnittstelle
• PROFIBUS DP via ET 200SP CM
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PC based Workshop 2017
SIMATIC S7-1500 Software Controller
Portfolio
S7-1500 Software Controller
ET 200SP Open Controller
CM DP
CPU Typ
CPU 1515SP (F) PC
DP Master
Schnittstellen
Windows
DVI-I
3x USB
IE/PN
CPU Typ
CPU 1507S (F)
Schnittstellen
Unter Verwendung
von PC-Schnittstellen
(1 Schnittstelle mit PN IO)
Programm-/
Datenspeicher
5 MB (7,5 MB)
20 MB
Programm-/
Datenspeicher
1 MB (1,5 MB)
5 MB
Bit Performance
1 ns
(Microbox, Core i7)
Bit Performance
10 ns
IO Devices
128 (PN)
125 (DP)
IO Devices
128 (PN)
Standard Motion
60 Achsen
Standard Motion
30 Achsen
PROFIBUS
1
2
Controller
1
1
125 (DP)
PROFINET/IE
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PC based Workshop 2017
SIMATIC S7-1500 Software Controller
Highlights CPU 1507S(F)
Performance
Safety Integrated
Kompatibilität und Skalierbarkeit
• Verbesserte Code Bearbeitung
• 64 Bit Ausnutzung
• Ein Controller für Standard- und
Failsafe Steuerungsaufgaben
• Sicherheitssteuerungen bis PLe / SIL 3
• Code Kompatibilität zu S7-1500
• Motion und Trace
• Schneller Hochlauf @ PC boot
Robustheit
Security
• Innovatives Echtzeitkonzept
basierend auf
Virtualisierungskonzepten
• 100% Entkopplung von Windows
• Reboot Windows – bei laufender
Steuerung
• Verbesserter Kopier- und Know-HowSchutz
• Verbesserte Kommunikationssicherheit
Usability
Open Development Kit
• Display Applikation für einfache
Bedienung
• Vollständige Projektierung mit TIA
Portal – keine lokalen Einstellungen
• Ausführung von Real-time Algorithmen
• Aufruf von Windows-DLLs
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PC based Workshop 2017
SIMATIC IPC4x7E
SIMATIC IPC2x7E
Überblick & Highlights
© Siemens AG 2017
Wachsende Datenvolumina im Fertigungsumfeld
Erweiterte Anwendungsmöglichkeiten für kompakte Industrie-PC
Optimierte Leistung
Integration
 Einsatz als Plattform für Datengateway,
Steuerung und Visualisierung.
 Einfache Anbindung in bestehende
Automatisierungs- und IT-Netzwerke
Best-Fit statt Standard
Service-Kosten reduzieren
 Konfiguration passend auf die jeweilige
Anwendung
 Wartungsfreie Industrie-PC auch bei
rauen Umgebungsbedingungen
Kompakte Baugröße
Investitionssicherheit
 Platzsparende Montage für den
universellen Einsatz
 Langzeitverfügbarkeit um aufwändige
Re-Designs zu vermeiden
Zunehmende Vernetzung und erhöhte Datenkommunikation im Fertigungs- und
Infrastrukturbereich erweitern das Anwendungsgebiet kompakter Industrie-PCs
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PC based Workshop 2017
SIMATIC IPC2x7E und IPC 4x7E– Embedded Box PC und Panel PC
Leistungsstark, wartungsfrei und flexibel konfigurierbar
Produktkonzept – SIMATIC IPC2x7 und IPC4x7E
Lüfterlos / Wartungsfrei
Hohe Performance
ohne aktive Kühlung
Erweiterbarkeit und
Konfigurationsmöglichkeiten
Leistungsstarke
Plattform für
Automatisierungslösungen
Kompatibilität zwischen Box und Panel
PC – eine Plattform
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PC based Workshop 2017
SIMATIC IPC
Umfassendes Produktportfolio mit reduzierter Komplexität dank Plattformkonzept
Rack PC
Embedded Industrie-PCs
IPC2x7
Lüfterlos
Kompakt
Box PC
Panel PC
IPC227E
IPC277E
IPC4x7
Leistungsstark
High-end Industrie-PCs
IPC6x7
Hohe Funktionalität
Hohe Performance
IPC427E
IPC477E
Langzeitverfügbarkeit:
4–6 Jahre
plus 5 Jahre
Reparaturund Ersatzteildienst
IPC647D
IPC627D
IPC847D
IPC827D
IPC677D
IPC8x7
Maximal erweiterbar
Advanced Industrie-PCs
IPC5x7
Neueste PC Technologie
Maximale Performance
Basic Industrie-PCs
IPC3x7
Attraktiver Preis
Ab Lager verfügbar
Langzeitverfügbarkeit:
2–3 Jahre
IPC547G
IPC347E
IPC327E
IPC377E
plus 3 Jahre
Reparaturund Ersatzteildienst
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PC based Workshop 2017
SIMATIC Nano IPC 2x7E
Optimierte Performance im kompakten Design
© Siemens AG 2017
siemens.de/ipc
Überblick IPC 2x7E
SIMATIC IPC227E
Variante Basis
►
Überblick
►
Technische
Daten IPC227D
Variante PCIe
Singletouch
SIMATIC IPC277E
7"
9"
12"
15"
19"
Multitouch
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PC based Workshop 2017
Steuerung
+
Visualisierung
SIMATIC IPC2x7E & SIMATIC Software
Performante Hardware, funktionale Software und effizientes Engineering
Client
WinCC V7.x
WinCC
Professional
WinCC
Runtime
Advanced
Reduzierte Integrationskosten
Systemgetestete und aufeinander abgestimmte
Hardware und Software reduzieren den
Testaufwand und das Fehlerrisiko
Effizientes Engineering
Steuerung, Visualisierung und Kommunikation in
einem Engineering-Tool
Minimierte Inbetriebnahmezeit
Software Controller
CPU 1507S &
WinAC RTX
Vorinstallierte Bundles mit SIMATIC Software als
ready-to-use Lösung zu einem attraktivem Preis
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PC based Workshop 2017
Überblick Schnittstellenseite
SIMATIC IPC227E
Variante Basis
 CFast Steckplatz
 geschlossenes
Ganzmetallgehäuse
 24 V DC-Stromversorgung,
potentialgetrennt
Variante PCIe
 4 x LED
►
Überblick
►
Technische
Daten IPC227D
 Grafik-Anschluss Display Port
 2 x Ethernet-Anschluss
10/100/1000 Mbit/s RJ45
(teamingfähig)
 Ein-/Aus-Schalter
 zusätzlich:
Erweiterungssteckplatz
1 x PCIe (x1)
 COM1/2: RS232/RS485
 1 x USB 3.0-Schnittstelle
(umschaltbar; optional)
3 x USB 2.0-Schnittstellen
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PC based Workshop 2017
Überblick Schnittstellen Rechnerteil
SIMATIC IPC277E
 24 V DC-SV,
potentialgetrennt
►
Überblick
►
Technische
7" / 9"
Daten IPC227D
Front
 CFast Steckplatz
 Ein-/Aus-Schalter
 Grafik-Anschluss Display Port
 COM1:
 2 x Ethernet-Anschluss
RS232/RS485
(umschaltbar)
 1 x USB 3.0-Schnittstelle
 3 x USB 2.0-Schnittstellen
(2 x USB 2.0 bei 7"/9")
10/100/1000 Mbit/s RJ45
(teamingfähig)
12" / 15" / 19"
Front
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PC based Workshop 2017
Nano IPC2x7E - Performance im Vergleich
(Passmark 7.0 Rating)
3..4-fache Performance !
Vergleiche 4x7D
1.199
+494%
+307%
858
778
612
432
103
155
191
2x7D
Atom
E620
2x7D
Atom
E640
2x7D
Atom
E660
2x7E
Celeron
N2807
2x7E
Celeron
N2930
4x7D
Celeron
4x7D
Core i3
4x7D
Core i7
Ausstattung: 250 GB HDD, 1 x 2 GB RAM, ohne optisches Laufwerk, Windows 7 Ultimate 32bit; durchschnittswerte Gesamtsystem
Nano IPC2x7E: Deutliche Leistungssteigerung ggü. der "D"-Generation
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Batterieloser Betrieb
SIMATIC IPC227E / IPC277E
 Speicherung BIOS-Setup-Daten im EEPROM möglich
(anstatt im batteriegepufferten CMOS)
 Speicherung Betriebsstundenzähler zusätzlich zum CMOS
in Betriebssystem-Registry
 Zur Speicherung remanenter Daten im NVRAM keine Batteriepufferung
notwendig
 Wenn Uhrzeit nicht benötigt oder Uhrzeitsynchronisation über LAN
 Verzicht auf Batterie möglich
►
Überblick
►
Technische
Daten IPC227D
Auslieferungszustand:
 Batterie integriert
 tauschbar bzw. entfernbar
Vollständig Batterie-loser Betrieb möglich
 Keine Änderung des Systemverhaltens auch bei Leer-werden der Batterie
 Entfernen der Batterie möglich bei Anwendungen, welche keine integrierten Batterien zulassen
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PC based Workshop 2017
SIMATIC IPC4x7E
Leistungsstarke Embedded Box und Panel PC
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siemens.de/ipc427e
Überblick IPC 4x7E
Variante Standard
Variante PCIe
2x
1x
SIMATIC IPC427E
►
Überblick
►
Technische
Daten IPC227D
Singletouch
SIMATIC IPC477E
15"
19"
22"
Multitouch
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC IPC4x7E
Leistungsstark, wartungsfrei und flexibel konfigurierbar
Leistungsstarke Intel
+
Prozessoren –
skalierbar von Celeron, Core i bis
zu Xeon und bis zu 16 GB
Arbeitsspeicher
Panel PC Variante bis 22”
für leistungsstarke HMI
Lösungen – auch als Multitouch
Variante
Vielfältige Konfigurationsund flexible Montagemöglichkeiten für die optimale
Lösung
+
+
Hohe Robustheit und
wartungsfreier Aufbau ohne
drehende Teile für den Einsatz
direkt an der Maschine
+
Zahlreiche Schnittstellen
+
onboard (bspw. 3 x Ethernet)
und Erweiterungs-möglichkeiten mit
bis zu zwei PCIe-Karten
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PC based Workshop 2017
Zielapplikationen
Automatisierungslösungen und fertigungsnahes Datenmanagement
Komplexe Steuerungsaufgaben mit
Hochsprachenintegration
∞
𝒇 𝒙 = 𝒂𝟎 +
𝒂𝒏 𝐜𝐨𝐬
𝒏=𝟏
HMI – maschinen-nah, als SCADA
Client oder mit Fremd-Software
Fertigungsnahes
Datenmanagement / Datengateway
𝒏𝝅𝒙
𝒏𝝅𝒙
+ 𝒃𝒏 𝐬𝐢𝐧
𝑳
𝑳
• SIMATIC IPC4x7E als leistungsstarke
Plattform für SIMATIC Software
Controller
• Embedded Funktionen für sicheren
Wiederanlauf dank
Nullspannungssicherheit
• Realisierung moderner Visualisierungslösungen bei preislich attraktiven
Packages mit:
• WinCC RT Advanced
• WinCC RT Professional
• WinCC V7.x
• Erfassung, Speicherung, Analyse und
Kommunikation relevanter
Produktionsdaten an überlagerte
IT-Systeme
• Wartungsfreies Design, Unterstützung
von Fernzugriff und flexible
Montagemöglichkeiten
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PC based Workshop 2017
SIMATIC IPC4x7E
Ideale Plattform für anspruchsvolle Automatisierungslösungen im TIA Portal
Effizientes Engineering
Steuerung, Visualisierung und Kommunikation in
einem Engineering-Tool sowie Integration von in
Hochsprachen erstellter Programme mit ODK
Reduzierte Integrationskosten
Systemgetestete und aufeinander abgestimmte
Hardware und Software für Steuerung und
Visualisierung reduzieren den Testaufwand und das
Fehlerrisiko
Umfängliche Diagnose
Produkt- und Netzwerk-Diagnoseinformationen
direkt im TIA Portal zur vorbeugenden Wartung,
schnellen Fehlerbehebung und einfachen
Inbetriebnahme
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC IPC427E
Schnittstellenübersicht
24V-DCStromversorgung
Ein-/Ausschalter
4 x USB 3.0
Anschluß
Schutzleiter
4 x LED
1x Abdeckung für
Speicherkarte
3 x Gigabit-LAN (teamingfähig)
2 x DPP/
Displayport
2 x COM
(optional)
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC IPC427E mit 1 PCIe
Schnittstellenübersicht
24V-DCStromversorgung
4 x USB 3.0
4 x LED
3 x Gigabit-LAN (teamingfähig)
1 x PCIe (x4)
Ein-/Ausschalter
Ein-/Ausschalter
Anschluß
Schutzleiter
1 x DVI-I
1x Abdeckung für
2 x DPP/
Speicherkarte
Displayport
2 x COM
(optional)
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC IPC427E mit 2 PCIe
Schnittstellenübersicht
24V-DCStromversorgung
4 x USB 3.0
4 x LED
3 x Gigabit-LAN (teamingfähig)
1 x PCIe (x1)
1 x PCIe (x4)
Ein-/Ausschalter
Anschluß
Schutzleiter
1x Abdeckung für
Speicherkarte
2 x DPP/
Displayport
2 x COM
(optional)
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC IPC427E / 477E
Höchste lüfterlose Performance
CPU-Mark
+100%
Intel Core i 6th Generation
+75%
4x7E
Deutliche
Performancesteigerung
4x7D
Einstiegsprozessor
mit DualCore
2x7E
4 Prozessor-Varianten
IPC2x7E
Celeron
N2807
IPC2x7E
Celeron
N2930
IPC4x7D
Celeron
827E
IPC4x7D
Core i33217
IPC4x7D
Core i73517
IPC4x7E
Cel
G3902E
IPC4x7E IPC4x7E IPC4x7E
Core i3- Core i5 i5- XEON E36102E
6442EQ 1505L v5
Bis zu 16GB RAM
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC IPC427E / 477E
Massenspeicher
• Flexible Speicherkonzepte - es kann ausgewählt werden zwischen
• CFast
• Solid-State Drive
• Festplatte
• Durchgängige Diagnose für alle Massenspeicher
(ähnlich SMART)
• für Festplatte und Solid-State Drive
• auch für CFast
• Kombinationen möglich - es kann im Konfigurator kombiniert werden
• Festplatte und CFast extern
• Solid-State Drive und CFast extern
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Highlights S7-1500 Software
Controller FW 2.0 und 2.1
Technische Information
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www.siemens.de/software-controller
SIMATIC S7-1500 Software Controller
Highlights der CPU 150xS (F) Version V2.0
+
Failsafe CPU 150xS F
• Ausführung von Failsafe- und Standard-Programmen
+
Integrierter OPC UA Server im Software Controller
(erfordert zusätzliche Lizenz)
• OPC UA Data Access
• OPC UA Security
• Zugriff über PROFINET Interface des Software Controller
+
+
+
Trace-View mit dem CPU Webserver
+
+
RUN/STOP Kommando für das CPU_Control Tool
+
Unterstützung IPC-Konfigurationen mit SSD + HW-RAID1
Unterstützung von Nanobox IPC2x7E mit CPU 1507S (F)
HTTPS-Zugriff auf Webserver über Windows-Seite
Windows Reboot und Bluescreen:
• Verbesserte Benachrichtigung (OB82, SFC RDREC)
• Verbessertes Windows-Management (SFC SHUT_DOWN)
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC S7-1500 Software Controller
Highlights der CPU 150xS (F) Version V2.1
+
Laden einer Projektierung per File:
• Export der Projektierung aus STEP7 in ein File
• Import der Projektierung über Skript-Kommandos oder das
Menü der PC-Station
+
Erweiterte IPC-Plattform-Unterstützung
• SIMATIC IPC 277E Multitouch
• SIMATIC IPC 477D Pro
• SIMATIC IPC 427E und IPC477E
• SIMATIC IPC 627D, IPC827D und IPC677D jetzt auch mit
CPU 1507S F
+
Rücksetzten der Konfiguration für CPU 1507S F über das Menü
der PC-Station (mit CPU 1507S bereits realisiert)
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Live Demo
Neue Funktionen
SIMATIC S7-1500 Software Controller V2.0/V2.1
SIMATIC PG
• Webbrowser für Trace-Anzeige
• OPC UA Client Beispiel *1)
SIMATIC IPC 227E
Windows
Schnittstelle
CPU 1507S
Schnittstelle
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2017-04-27
*1)
https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/109737901
PC based Workshop 2017
Fehlersichere PC-basierte Steuerung autark vom Betriebssystem
Der weltweit einzige Software Controller mit integrierter Safety Funktionalität
SIMATIC S7-1500 Software Controller – CPU 1505SP (F) / CPU 1507S (F)
Merkmal / Funktion
Nutzen
• Integrierte Safety Funktionalität

• Platz- und Kostenersparnis durch
Wegfall eines zusätzlichen Safety
Controllers

• Erhöhte Produktivität bei
reduziertem Engineering-Aufwand
• Integrierte Safety Funktionalität
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
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PC based Workshop 2017
Live Demo
SIMATIC ET200SP Open Controller mit
CPU 1505SP F
SIMATIC PG
• TIA Portal V14 SP1
• STEP 7 Safety V14 SP1
SIMATIC ET200SP Open Controller
• CPU 1505SP F V2.1
• NOTHALT
Windows
Schnittstelle
CPU 1505SP F
Schnittstelle
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
Software Controller File Load
Projekt per File laden
Vorgehensweise
Engineering Station
1 TIA Portal Projekt mit HW Konfiguration und Programm erstellen
2 PSC File erstellen und mit USB Stick auf Zielgerät übertragen
1
3 Importieren des PSC File auf dem Zielgerät
a) Manueller Import über das Menü der PC Station
2
Import bei der Inbetriebnahme durch ausgebildetes Personal
PSC
b) Automatisierter Import mit Skriptbefehlen
(z.B. mit PowerShell)
Software Controller
Windows
CPU 150x
Einfacher Import bei der Inbetriebnahme oder einem
Projektupdate für ungeschultes Personal
3
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
Import
Configuration
Restart
Close




•
•
Aktuell werden nur die Standardvarianten CPU1505SP /
CPU1507S unterstützt
Unterstützung für die Failsafe Varianten CPU1505SP F /
CPU1507S F folgt
Software Controller File Load
Projekt per File laden
Export mit TIA Portal
Import über Skript
Import über PC Station
Import Configuration
CPU_Control /STOP;
PCSystem_Control /ImportConfig „Config.pcs“;
Wait_on_Loaded();
Drag & Drop
1.
PSC File mit TIA Portal erstellen
2.
Gesamtes PC-System exportieren*
•
PC-Station
•
Software Controller (kein Fail Safe)
•
Metadaten des Projekts
Automatischer Import mit Skripten möglich
• PowerShell
• C#
Analyse des Importfile kann mit Metadaten
erfolgen
Schutz vor Missbrauch durch Verwaltung
der jeweiligen Benutzerrechte
* Export einer Station mit HMI möglich, aber die Konfiguration von WinCC RT Advanced Konfiguration ist nicht in der PSC File enthalten.
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Import
Configuration
Restart
Close
CPU_Control /RUN;
Return- und Statuswerte werden im XML
Format für Analyse zur Verfügung gestellt
Für IPCs und ET200SP Open Controller
mit Standard Software Controller
Import configuration
Import über das Menü der PC-Station
Manueller Import
• Bei Inbetriebnahme
• Durch ausgebildetes Personal
Schutz vor Missbrauch durch nötige
Administratorrechte




Software Controller File Load
Projekt per File laden
Überblick
Engineering
Station
1
Zielsystem
Projekt mit dem TIA Portal
erstellen
Import configuration
3 USB Stick an IPC stecken
2
PSC File generieren und
auf USB Stick kopieren
USB Stick für
Filetransfer
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
4
Import
Configuration
Restart
Close




Importieren des Projekts über
Skript oder das PC Station Menü
Live Demo
Projekt per File laden
Software Controller File Load
SIMATIC PG
SIMATIC IPC227E
psc
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ODK 1500S Add-OnApplikationen
© Siemens AG 2017
ODK 1500S Add-On-Applikationen
Ready-to-use Add-Ons für Simatic Nutzer
Erweiterung der S7-1500 Software Controller
Funktionalität mit neuen FBs
Merkmale
Kein ODK 1500S Engineering
und keine ODK1500S Lizenz erforderlich!
Für alle S7-1500 Software Controller
(keine S7-1518 ODK!)
FBs ermöglichen u.a. direkten Zugriff auf
Datenbanken, Dateien, OPC Server …
STEP7 FBs mit konventioneller Schnittstelle
SQL
SIMATIC S7-150xS(F)
Controller
Kein Wissen über C/C++ erforderlich
Kein Wissen über ODK 1500S erforderlich
Ausführliche Dokumentation deutsch / englisch
TIA Portal Beispielapplikation
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
ODK 1500S Add-On-Applikationen – Industry Mall, SIOS
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
ODK 1500S SQL Driver
Zugriff auf SQL-Datenbanken
© Siemens AG 2017
https://support.industry.siemens.com/cs/de/de/view/109479140
Individuelle Massenproduktion – Erhöhte Produktvielfalt bis hin zur
Individualisierung, Maschinenkommunikation mit Datenbanksystemen
Anwenderszenarien
• Weitergabe produktionsrelevanter Daten
überlagerter Systeme (z.B. Webshop) direkt an
die Produktion
• Verknüpfung von Bestelldaten mit Stücklisten der
Produktion bis hin zur Logistik
ProduktionsDatenbank
Individuelle
Produktionsaufträge
SIMATIC Controller
Individuelle
Produkte
• Integration von Datenbanken und PC-Systeme im TIA Portal
• Nahtlose vertikale Kommunikation und Diagnose
• Übergreifende Netzwerkdiagnose inkl. PC-Systeme
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
ODK1500S SQL Treiber – Zwei Arten von Schnittstellen
neu
Schreiben von Prozessdaten
Universelle SQL Schnittstelle
Vereinfachtes Handling durch Config Tool
 Definition der zu speichernden Daten
Arbeit mit SQL Befehlen
 SQL-Wissen notwendig, dafür volle Flexibilität
Kein SQL-Wissen notwendig
Parameter für Datenaustausch mit Datenbank im SPS
Programm bereitstellen und versorgen
Einfache Anwendung im SPS Programm durch
Kapselung der Datenbankzugriffe
SQL-Befehle mit Platzhaltern gespeichert
 kein Verarbeiten von SQL Strings nötig
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
ODK 1500S SQL Driver - Architektur
ODK1500S SQL Driver
PC
Windows
S7-1500
Software Controller
dll
ODK 1500S
SQL Driver
ODK
Interface
• Realisiert als Windows ODK Treiber
• Basiert auf ODBC Schnittstelle
OB
• Simatic Anwender nutzt enthaltene STEP7 FBs
FB
SQL Connect
• Support vieler SQL-Statements
FB
SQL Execute
• Hohe Performance
Getestete Datenbanken
Local database
• MS SQL Server Express data base
• MySQL data base
Siemens Hypervisor
• Oracle data base
• SQlite database
PC Hardware
Remote database
Voraussetzung
• Anwender benötigt Wissen über
SQL Datenbanken und deren
Administration!
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
ODK 1500S SQL Driver – STEP7 SQL Schnittstelle
Use case: Universelle SQL Schnittstelle – Abfrage von Daten über Select
“SELECT target_pos
FROM trans_order
WHERE weight > %f AND
mat = %s”
S7-1500 Software Controller
SQL String
SELECT target_pos FROM trans_order
WHERE weight > 12.5 AND mat =‘steel’;
Type REAL
Value 12.5
SQL
Arguments
Type STRING
Value ‘steel’
SQL Server
SQL Execute
Statement
SQL
Received
Data
Type DINT
Value 42
target_pos = 42
SQL Config
Data*
* wird über PC-Tool
automatisch generiert
Keine String-Verarbeitung für
SQL-Befehle im SPS
notwendig!
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
ODK 1500S SQL Driver – STEP7 SQL Schnittstelle
Use Case: Schreiben von Prozessdaten
S7-1500 Software Controller
INSERT INTO table_name (weight, mat)
VALUES (12.5, ‘steel’);
Name weight
Type REAL
SQL
Arguments
Value 12.5
SQL Server
SQL Insert
Name mat
Type STRING
SQL Config
Data*
Value ‘steel’
* wird über PC-Tool
automatisch generiert
SQL Insert-Statement wird
automatisch aus
Anwenderdaten erzeugt
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
ODK 1500S SQL Driver – Anwendungen
 S7-1500 Software Controller als Weichensteuerung für Lagerverwaltungssystem
(Steuerung der Transportbewegungen)
 Zugriff auf Zielpositionen in Datenbank nötig
 Rezeptur-/Auftragsverwaltung für verschiedenen Produkte
in Datenbank des Leitsystems
 Zugriff auf Rezeptur-/Auftragsdaten nötig zur Parametereinstellung
der Maschine oder Arbeitsschritte
 Qualitätssicherung
 Ablage qualitätsrelevante Messdaten direkt in Datenbank zur
statistischen Auswertung
 Langzeit-Speichern von Produktions- Ist- Daten (Produkthaftung)
 Ablage Daten direkt in Datenbank
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PC based Workshop 2017
Live Demo
ODK1500S SQL Treiber
•
Rezepturdatenverwaltung
• Schnelles Data-Logging
SIMATIC IPC227E
• MS SQL Express
Datenbank
SIMATIC ET200SP
Open Controller
• ODK1500S SQL Treiber
Windows
Schnittstelle
SIMATIC PG
• TIA Portal
CPU 1515SP
Schnittstelle
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
Übersicht ODK1500S Add-On Applikationen
File IO
File Server
SMX Driver
XML Data Access
Serial Driver
SQL
SQL Driver
OPC UA Client
FTP Client
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Übersicht ODK 1500S Add-On-Applikationen
Add On
Beschreibung
File Server
Schreiben / Lesen von Datenbausteinen in Dateien in verschiedenen
Formaten: CSV, XML, Windows-INI, etc.
Zusatzfunktionen zum Löschen, Kopieren, usw.
File IO
Einlesen einer beliebigen Datei als Byte Array
XML Data Access
Zugriff auf Informationen in beliebigen XML Dateien
Serial Driver
Verwenden der seriellen Schnittstellen von PCs direkt vom Software
Controller aus (Drucker, Scanner, etc.)
Hardware: interne RS232 Schnittstelle, PC-Steckarten
SQL Driver
Direkter Zugriff auf SQL Datenbanken
Verwenden von SQL Statements
(SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE…)
OPC UA Client
Datenaustausch mit anderen OPC Servern
SMX Driver
Shared Memory Interface für die Anbindung von eigenen
Hochsprachenapplikationen ohne ODK
(Migration WinAC Applikationen)
FTP
Client © Siemens AG 2017
Frei
verwendbar
2017-04-27
SQL
Datenaustausch mit FTP Servern (remote oder lokal)
PC based Workshop 2017
Anwendungsbeispiel PC-based HMI
SIMATIC Industrie-PCs
PC-based
HMI
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
PC-based HMI
© Siemens AG 2017
PC based Workshop 2017
Performance/Mengengerüste
SIMATIC HMI machine based – Efficient to a new level
… für jeden Anwendungsfall das passende HMI Bediengerät!
Engineered mit TIA Portal
Advanced HMI
PC based
Industrie-PCs incl. Monitore/ThinClients
Geräte für besondere Anforderungen
Basic HMI
Key Panels
Panel based
Basic Panels
Comfort Panels
Geräte für besondere Anforderungen
Mobile Panels
Geräte für besondere
Anforderungen
Komplexität der Applikation
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC HMI machine based – Efficient to a new level
… für jeden Anwendungsfall das passende HMI Bediengerät!
Basic HMI
Panel based
• HMI-Basisfunktionen zum
attraktiven Preis
• Die ideale Lösung für kleine
Maschinen oder einfache
Applikationen
Advanced HMI
Panel based
• High-End-Funktionalität
• Hochauflösende WidescreenDisplays von 4“ bis 22“
• Müheloses mobiles Bedienen und
Beobachten – auch kabellos
PC based
• Leistungsstark, robust, für
individuelle Anforderungen
• Große Auswahl an
Leistungsklassen und
Bedienfronten
• Industriegerechtes Monitordesign
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC IPC
Umfassendes Produktportfolio mit reduzierter Komplexität dank Plattformkonzept
Rack PC
Embedded Industrie-PCs
IPC2x7
Lüfterlos
Kompakt
Box PC
Panel PC
IPC227E
IPC277E
IPC4x7
Leistungsstark
High-end Industrie-PCs
IPC6x7
Hohe Funktionalität
Hohe Performance
IPC427E
Langzeitverfügbarkeit:
4–6 Jahre
IPC477E
plus 5 Jahre
Reparaturund Ersatzteildienst
IPC647D
IPC627D
IPC847D
IPC827D
IPC677D
IPC8x7
Maximal erweiterbar
Advanced Industrie-PCs
IPC5x7
Neueste PC Technologie
Maximale Performance
Langzeitverfügbarkeit:
2–3 Jahre
IPC547G
Basic Industrie-PCs
IPC3x7
Attraktiver Preis
Ab Lager verfügbar
IPC347E
neu
IPC327E
IPC377E
plus 3 Jahre
Reparaturund Ersatzteildienst
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC Panel PC – die kompakte, zentrale Lösung
Für jede Anforderung der passende IPC
IPC277E
IPC477E
Displaygrößen 7“– 19“
Optimierte Leistung
+
Kompakte Bauform
Displaygrößen 15“– 22“
+
Hohe Leistung
Wartungsfrei & lüfterlos
+
+
IPC677D
+
Wartungsfrei & lüfterlos
Flexibel & erweiterbar +
(3x LAN, PCIe etc.)
+
Displaygrößen 15“– 22“
Höchste Performance
+
+
+
Flexibel & erweiterbar +
(RAID, 2x PCI etc.)
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Industrietaugliche Bediengeräte im modernen Design
für flexible und innovative Bedienkonzepte
Singletouch
unbegrenzt absetzbar
bis 30m absetzbar
zentral
SIMATIC IFP1900 INOX PRO
(Ethernetmonitor)
22“
19“
15“ Key
19“
15“
22“
19“
15“
12“
SIMATIC Industrial
Thin Client
12“
SIMATIC Industrial Flat Panel
singletouch
DVI / DisplayPort
Multitouch
Ethernet
22“
19“
SIMATIC Panel PCs
22“
19“
15“
SIMATIC Industrial Flat Panel
(Ethernetmonitor)
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
SIMATIC Industrial Flat Panel
multitouch
22“
19“
15“
SIMATIC Industrial Flat Panel PRO
(rundum in IP65-Schutzart)
PC based Workshop 2017
SIMATIC Panel PCs und Industrial Flat Panels
Innovierte Multitouchfronten
Full HD Auflösung +
bei 15“, 19“ und 22“
(nur bei IFPs, optional)
Schmales, robustes +
Aluminiumgehäuse
Durchgehende Glasfront +
mit brillanter Darstellung
NEU
Innovative Bedienkonzepte +
durch projiziert-kapazitive
Multitouchtechnologie
Robustheit
+
• Kratzfeste, entspiegelte Oberfläche
• Automatisches Erkennen von
ungewollter Berührung
• Handschuhbedienung möglich
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
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PC based Workshop 2017
SIMATIC HMI PRO
Rundum IP65 geschützt – ohne Kompromisse
Skalieren
Passend
dimensionierbar für
Maschinen und
Anwendungen dank
der Auswahl an:
• Gerätetyp
• Leistungsklasse
• Displaydiagonalen
Konfigurieren
PROfitieren
Individuelle Auswahl
und Kombinatorik von:
• Grundgeräten
• Erweiterungskomponenten
• Montagemöglichkeiten
Kosten- & Zeitersparnis
durch:
• Rundum IP65
geschützter,
schaltschrankloser
Einsatz
• Einfache
Installation &
Projektierung –
Plug & Play
… attraktive, maßgeschneiderte Bedienlösungen im schlanken
Design – ausgezeichnet mit dem iF Design Award 2017!
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
Die neue Generation PRO-Bediengeräte
PROtected with SIMATIC HMI
Unser Schwerpunkt
liegt auf dem Systemangebot …
Comfort Panel PRO
12“-22“
… aus rundum IP65
geschützten Bediengeräten
im Bereich Advanced HMI
Industrial Flat Panel PRO
19“-22“
Industrie – PC PRO
15“-22“
… sowie der HMI
Software im
TIA Portal
Systemkomponenten
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
Die neue Generation PRO-Bediengeräte
PROtected with SIMATIC HMI
Vorbereitung Tragarm &
Systemkomponenten
Vorbereitung Standfuß &
Systemkomponenten
Vorbereitung
Tragarm
Standfuß
Extension Units
Tastatur
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
Advanced HMI machine based
Mehrwerte einer PC based Lösung
Perfektes Zusammenspiel
+
von SIMATIC IPC und
WinCC Runtime Software
All-in-one
+
Steuerung und
Visualisierung auf einem Gerät
Offenheit
+
Einbindung eigener Controls
und umfangreicheres
Skripting
Skalierbarkeit
+
Größere Powertaganzahl,
Leistungsstarke PCPlattformen
Innovative
Bedienkonzepte durch
projiziert-kapazitive
Multitouchtechnologie
+
Nutzung von
+
Zusatzprogrammen
Office, Datenbanken, Drucker
etc.
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PC based Workshop 2017
Mehrwerte Advanced HMI PC based
All-in-one – Steuern und Visualisieren auf einem Bediengerät
Effizientes Engineering mit dem TIA Portal
Steuerung, Visualisierung und Kommunikation in einem
Engineering-Tool für PC-basierte Lösungen auf einem Panel PC
Reduzierte Integrationskosten
Systemgetestete und aufeinander abgestimmte Hardware und
Software für Steuerung und Visualisierung reduzieren den
Testaufwand und das Fehlerrisiko
Breites Spektrum für flexible Bedienkonzepte
• Für zentrale und dezentrale Bedienkonzepte
• Für Singletouch- und Multitouch-Applikationen
• Für den Einbau im Schaltschrank und außerhalb
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PC based Workshop 2017
Mehrwerte Advanced HMI PC based
Multitouch- und Gestenfunktionen bei SIMATIC HMI Software
WinCC V14
Professional
WinCC V7.3
WinCC OA
Anzahl der Finger
2
2
2
HW abhängig
(SIMATIC 5 Finger)
Zwei-Hand-Bedienung




Zwei-Finger-Bedienung,
z.B. zwei Slider bewegen
---



Control, z.B. f(x) o. f(t)

---
---

Anlagenbild
---



Decluttering
---
 (10000 x 10000)
 (10000 x 10000)
 (16 Mio x 16 Mio)
Control, z.B. f(x) o. f(t)

---
---

Anlagenbild
---



 horizontal/vertikal
---
---
 horizontal / vertikal


Panning
Zoomen
WinCC V14
Advanced
Scrollen, z.B. Meldelisten
Flicks, z.B. bei Bildnavigation
---

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PC based Workshop 2017
Mehrwerte Advanced HMI PC based
Offenheit – Einbindung eigener Controls
Beispiele für Kundenanforderungen
Kundenspezifische Kurvenanzeige mit
variabler Skalenzuordnung zu den Kurven
Eigene Meldeanzeige mit sortierbaren
Spalten für kommend, gehend und quittiert
Möglichkeiten der Umsetzung
WinCC Control
Development
Unterstützung durch
WinCC Competence
Center Mannheim
Balken/Zeigerinstrument mit dynamischen
Grenzen für Warn- und Fehlerschwelle
Eingabemaske für Variablen mit
mehrsprachiger Tastatur
Tabellenhandling für String-Variablen
Control zur Steuerung des S7-1500 Software
Controllers
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PC based Workshop 2017
Mehrwerte Advanced HMI PC based
Nutzung von Zusatzprogrammen
Beispiele für Kundenanforderungen
Einfache Druckmöglichkeit durch Nutzung
von Windows-Standarddrucker
Einbindung von Office-Programmen, z.B. in
VB-Skripten
Nutzung von Datenbanken, z.B. zur
Archivierung von Variablen oder Meldungen
All-in-one: HMI- und Fremdapplikation auf
einer Plattform
Bildverarbeitung, Datenhandling u.v.m
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
Live Demo
Multitouch, Datenbankarchivierung,
eigene Controls
SIMATIC PG
• WinCC Advanced V14
SIMATIC IPC477E
• WinCC Runtime Advanced V14
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
Anwendungsbeispiel PC-based IT-Anbindung (Logistik)
SIMATIC Industrie-PCs
PC-based
IT-Anbindung
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
SIMATIC ITP1000
Always prepared
© Siemens AG 2017
SIMATIC ITP1000
Entwicklungsidee
Mobile Geräte in der Fertigung
Starkes Wachstum mobiler Geräte in
der Fertigung (+5,1% letztes Jahr)
Spezifische Funktionen
Mindestens 70% aller Industrial Tablet
Anwender brauchen spezielle
Funktionen
Windows in der Fertigung
Einige haben versucht auf iOS /
Android umzusteigen und kehren
zurück zu Windows.
Papierlose Fabrik
Keine gedruckten Unterlagen mehr in
der Fertigung.
Hohe Performance
Anspruchsvolle Anwendungen nun
mobil.
Industrie Kernanforderungen
Hohe Robustheit, lange
Produktverfügbarkeit für den Einsatz in
Industrieumgebungen.
Am stark wachsenden Anteil mobiler Geräte in der Industrie partizipieren.
Als Lösungsanbieter im Bereich mobile Anwendungen in der Industrie positionieren.
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC ITP1000
Industrial Mobile Computing neu definiert
SIMATIC ITP1000
Merkmal / Funktion
Neuste Intel Core i5 “Skylake”
CPU mit bis zu 16GB DDR4 RAM
& SSD
Nutzen

Höchste Performance
RFID, Barcodeleser, Kamera,
USB Typ C, RS232, LAN, WLAN,
Bluetooth

Höchste Flexibilität durch
zahlreiche Schnittstellen und
integrierte Komponenten für
vielfältigste Applikationen und
Anlagenkonzepte
Docking Station mit Portreplikator

Einsatz als vollwertiger Arbeitsplatz
mit externem Monitor
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC ITP1000
70% aller Industrial Tablet Anwender nutzen „spezielle Funktionen“
SIMATIC Industrial Tablet PC:
Verbindung zu LAN / WLAN
Informationen auf SD Karte sichern
USB Ports und serielle Schnittstellen
Geographisches Informationssystem (BT)
6 programmierbare Funktionstasten
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC ITP1000
Einsatzgebiete von Industrial Tablet PCs
Einsatzgebiete
Service
Messen / Prüfen
Fertigung
 Utility Filme: für einfache
Wartungsaufgaben
 Ortsabhängige
Serviceinformationen
 Remote Zugriff auf Anlage
 Mechatronische Simulation
(z.B. Geräuschentwicklung im
Auto, Flugzeug)
 Fahrzeugendprüfung
 Energieverbrauch,
Durchfluss,Temperaturmessung
 Utility-Filme: Anlernen neuer
Mitarbeiter
 Mobile Montageplätze
 Qualitätsmanagement (KPIs.)
 Kommisionierwagen
 Fahrerlose Transportsys
 Standortabhängiges HMI
(Indoor Navigation)
 Smart-Access Zugriff auf
Panel
 Webbasierte Visualisierung
 Zugriff auf SINUMERIK
Kundennutzen
 Durchgängigkeit im Service,
Konzepte für ungeschulte
Mitarbeiter
 Höhere Effizienz,
Transparenz,
Datenverfügbarkeit /
-abgleich
 Höhere Flexibilität in der
Fertigung, Wichtige Q-Daten
immer im Zugriff, Höhere
Effizienz
 Reduzierung stationärer HMIs
 Ortsabhängiges HMI
Siemens
Gesamtlösungsbeispiel
 Teamcenter SLM
 Comos / PCS7
 SINEMA RemoteConnect
 LMS
 EOL
 SIMATIC IT
 WinCC
 WinCC
 WinCC
 WinCC OA
 OPC UA
Beispiele
Bedienen & Beob.
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Einsatzfelder Intralogistik
Die Intralogistik umfasst die Organisation, Steuerung, Durchführung und Optimierung des
innerbetrieblichen Materialflusses, der Informationsströme sowie des Warenumschlags in Industrie,
Handel und öffentlichen Einrichtungen.
Rückverfolgbarkeit
Lagerwirtschaft
Produktionsüberwachung
Qualität
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Einsatzgebiet Logistik: Material- und Informationsfluss im Unternehmen
ERP/PPS/QS-System
Externe Systeme
Internet
Vertikale Integration
Horizontale Integration
Datenkonsolidierung
XML, CSV, IDOC, RFC …
Prozesse
Daten
 automatisieren
 importieren und integrieren
 steuern
 ergänzen
 skalieren
 verdichten
 strukturieren
 kombinieren
 visualisieren
 verifizieren
 verbessern
 zentralisieren
 sichern
 strukturieren
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Auto-ID Technologie & RFID-Technologie:
Auto-ID
Unter Auto-ID werden Techniken zur Identifizierung, Datenerfassung,
Datenerhebung sowie Datenübertragung zusammengefasst. Darunter fallen
Technologien wie Barcode, Datamatrix- bzw. QR-Code, Mobile Datenerfassung
sowie RFID.
RFID
 Abspeichern von variablen Zusatzinformationen
 Keine direkte Sichtverbindung notwendig
 Liest durch alle nichtmetallischen Stoffe
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
LIVE DEMO: Digitale Fehlerortvisualisierung und Erfassung
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC IPC
Umfassendes Produktportfolio mit reduzierter Komplexität dank Plattformkonzept
Rack PC
Embedded Industrie-PCs
IPC2x7
Lüfterlos
Kompakt
Box PC
Panel PC
IPC227E
IPC277E
IPC4x7
Leistungsstark
High-end Industrie-PCs
IPC6x7
Hohe Funktionalität
Hohe Performance
IPC427E
IPC477E
Langzeitverfügbarkeit:
4–6 Jahre
plus 5 Jahre
Reparaturund Ersatzteildienst
IPC647D
IPC627D
IPC847D
IPC827D
IPC677D
IPC8x7
Maximal erweiterbar
Advanced Industrie-PCs
IPC5x7
Neueste PC Technologie
Maximale Performance
Basic Industrie-PCs
IPC3x7
Attraktiver Preis
Ab Lager verfügbar
Langzeitverfügbarkeit:
2–3 Jahre
IPC547G
IPC347E
IPC327E
IPC377E
plus 3 Jahre
Reparaturund Ersatzteildienst
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC IPC547G
Top Highlights auf einen Blick
SIMATIC IPC547G
Maximale Performance
+
Skalierbar bis Intel Xeon und Core-i
Prozessoren der 6. Generation
sowie bis zu 64 GB Arbeitsspeicher
Überzeugendes
+
Servicefreundlichkeit
Neues Gehäusekonzept für einfache
Wartung und Service sowie
Diagnosemöglichkeiten für ein
präventive Wartung
Industriefunktionalität zum
+
attraktiven Preis
Neueste Technologie im industriellen
Design zum attraktiven Preis – frei
skalierbar für einen best-fit oder als
Lagervariante für kurze Lieferzeiten
Hohe System- und
+
Datenverfügbarkeit
Robustes Industrie-Design,
redundante Stromversorgung und
vielfältige RAID Konfigurationen für
ein Optimum an Verfügbarkeit
Multi-Monitoring und
+
Erweiterbarkeit
Bis zu 5 Monitore anschließbar für
mehr Übersichtlichkeit und einfache
Erweiterbarkeit für performante
Peripherie-Baugruppen
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC IPC547G
Optimiert für industrielle Anwendungen mit sehr hohen Leistungsanforderungen
Zielbranchen / -anwendungen
Industrielle High-end
Bildverarbeitung
• Maximale Leistung für schnelle
Datenverarbeitung
• Erweiterbar mit leistungsstarken
PCI(e) - Baugruppen für eine
schnelle Anbindung vieler
Systemkomponenten
Visualisierungs- & SCADAAnwendungen
Industrieller Server
• Hohe System- und
Datenverfügbar-keit für den
sicheren Dauerbetrieb
• Hohe Rechenleistung und
vielfältige Möglichkeiten zur
redundanten Datenspeicherung
• Multimonitoring für mehr
Übersichtlichkeit
• Industrielles Design für den
Einsatz im fertigungsnahen
Bereich
• Systemgetestete und attraktive
Packages mit WinCC verfügbar
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC IPC547G
Systemverfügbarkeit, Benutzerfreundlichkeit und Flexibilität
Eigenständiges Produktdesign
mit neuer Frontgestaltung
RAID-Konfigurationen und „Hot-Swap“
HDD in Wechseleinschüben
Redundante Stromversorgung AC mit
„Hot Swap“ Funktionalität
Filtermatte und Frontlüfter nur bei
geöffneter Fronttür wechselbar
Öffnung des Gehäusedeckels mit
nur einer Schraube
Austausch des Frontlüfter und
Staubfilters ohne Werkzeug
Zuverlässigkeit und konstante
Performance auch bei rauen
industriellen Bedingungen
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PC based Workshop 2017
Branche: Logistik
Anwendung: Tablet als Datenmakler zum erfassen von KLTs
Automatisierungsstruktur Lösung:
IPC547G
Parametrieren und steuern des RFID-Readers
RFID – RF670R
Sensoren
Leitrechner (Datenbanksystem)
Lokale Sensoren (Ethernet / serielle Schnittst. / IOs)
 Kommunikation und Auswertung
 Daten an übergeordnete Systeme leiten
 Triggern des RFID-Readers
 Auslesen und weitergeben der RFID-Daten
Wireless
HMI
RS232 / 485 oder I/Os
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PC based Workshop 2017
SIMATIC IPC
Image & Partition
Creator V3.5
Intern © Siemens AG 2017
siemens.com/ipc
SIMATIC IPC Software
SIMATIC IPC Image & Partition Creator - Highlights
“1ClickImage“ – Backup per Mausklick
Vorbeugende Datensicherung
0111000
0111000
Effizientes Datensicherungsund Partitionsmanagement
1x Klick
• Nutzbar mit jedem SIMATIC IPC,
alle SIMATIC IPC Treiber integriert
• Keine Installation erforderlich
0111000
0000000
• Menügeführte Erstellung einer
bootfähigen USB-Stick Version
0111000
• Unterstützung virtueller Maschinen
Partitionsänderungen ohne Datenverlust
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
0111000
0000000
Endgültiges / sicheres Löschen von Daten
SIMATIC IPC Software
SIMATIC IPC Image & Partition Creator - Kundennutzen
Optimiert für den Einsatz auf SIMATIC IPCs
Vermeidung von Datenverlusten und den damit
verbundenen Konsequenzen.
Effektive und individuelle Anpassungen der
vorhandenen Festplatten an eigene Bedürfnisse
bei minimalstem Aufwand.
Planung von Aktionen via Kalender zum optimalen
Zeitpunkt.
Eine schnelle und einfache Datensicherung und
Wiederherstellung sowie das Migrieren und Klonen
von Festplatten spart Zeit und reduziert Kosten.
Daten lassen sich einfach und sicher löschen,
wodurch Missbrauch oder Knowhow-Verlust
vermieden werden.
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SIMATIC IPC Software
SIMATIC IPC Image & Partition Creator - Neu in Version 3.5
Paragon Festplatten Manager 15 Suite
Unterstützung von Windows 10
Erstellung eines Passwort-USB-Flashdrive
Erstellung eines Endkunden-Flashdrive
Optimales Zusammenspiel mit den neuesten
Simatic IPC Generationen (IPC2x7E/4x7E/547G)
und dem Field PG M5
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
Live Demo
Schnelles Restore mit
One Click Image
Image & Partition Creator
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SIMATIC IPC227E
SIMATIC IPC
DiagMonitor V5.0
Intern © Siemens AG 2017
siemens.com/ipc
SIMATIC IPC Software
Der SIMATIC IPC DiagMonitor …
Überwacht
• den Status von Laufwerken, Speicherkarten, Lüftern, Temperatur, CMOS-Batterie-Spannung,
etc. auf einzelnen oder vernetzten SIMATIC Industrie PCs
Meldet
• erkannte Fehler
• Service-Events in frei wählbaren zeitlichen Intervallen
Kommuniziert
• lokal oder über TCP/IP im Netzwerk
• über SNMP, OPC, LAN, E-Mail und SMS
Agiert
• durch einstellbaren PC-Restart bei Watchdog-Alarm
• durch Ausführung von Batchprogrammen und Executable-Dateien
Protokolliert
• alle Ereignisse in den Windows EventLog
• optional die gemessenen Temperatur-/Lüfterdaten in ein Messdaten-File
Verwaltet
• Projektierungsdaten
• BIOS-Einstellungen (inklusive BIOS-Update)
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
SIMATIC IPC Software
SIMATIC IPC DiagMonitor - Kundennutzen
Stillstandzeiten oder Ausfälle werden durch
rechtzeitiges Erkennen von Störungen in
Hard- und Software vermieden.
Der flexible und weltweite Zugriff auf
Diagnosedaten reduziert Reisekosten und
minimiert die Servicezeiten vor Ort.
Der Datenaustausch mit anderen Systemen
und das automatische Melden und Agieren
reduziert manuelle Aufwände.
Basierend auf exakten Diagnosedaten lassen sich
Servicemaßnahmen langfristig und kostenoptimiert
planen: „Die richtigen Maßnahmen zur richtigen Zeit.“
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SIMATIC IPC Software
SIMATIC IPC DiagMonitor - Neu in Version 5.0
Management Explorer
Neue Funktionen
Datenübertragung
Erweiterungen
• Neues Design
• DMAPI 64-Bit
• IPV6-Support innerhalb
des Diagnosesystems
• Unterstützung der Nvidia
NVS315
• Gruppierung von
Stationen
• Integration der Bicker USV
• Email SSL-/TLSVerschlüsselung
• Integration
kundenspezifischer
Diagnose-Aufgaben
• OPC-UA Server
• Stationsbeschreibungen
• Benachrichtigung bei
Verbindungsabbruch
einzelner Stationen
• Speichern und Laden von
Stationsprojektierungsdate
n
• Speichern und Laden von
OPC –
Projektierungsdaten
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
• Unterstützung mehrerer
RAID-Volumes mit
Portanzeige
• Anzeige „Spare“
Festplatten
im Adaptec-RAID
• Füllstandsanzeige
einzelner Partitionen
• Nagios-Plugin für
DiagMonitor (Auswertung
mit Skriptsprache Perl)
SIMATIC IPC Software
Integration der Hardware Diagnose im TIA Portal ab PC-Station V2.x
Integration der Hardware Diagnose im TIA Portal
ab PC-Station V2.x
• Anzeige von Hardware-Status, Diagnose-Puffer und
PROFINET-Schnittstellen eines SIMATIC IPCs
• Vertraute Usability und „Look & Feel“,in Kombination
mit Diagnosedaten wie bei SIMATIC IPC DiagBase
bzw. DiagMonitor
• Zentraler Überblick über alle SIMATIC IPCs in einer
Anlage
• Erlaubt präventive Wartung und rechtzeitiges
Reagieren bei kritischen Ereignissen
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
Top-Highlights SINEMA Server
Größtmögliche Transparenz für Ihr industrielles Netzwerk
Grafische Darstellung
SINEMA Server
• Topologische Erkennung und Darstellung des Netzwerkes
• Integration in HMI / SCADA Systeme
Validierung von Netzwerkparametern
Making Your Network
Transparent
• Wesentliche Eigenschaften des Netzwerkes wiederholbar prüfen
und dokumentieren
Monitoring und Diagnostik
• lokal oder über TCP/IP im Netz
• SNMP, PROFINET und SIMATIC Mechanismen kommen zum
Einsatz
• Auswertung und Darstellung von Diagnosezuständen
Management
• Gerätekonfiguration per CLI
• Firmware Management
• Überwachung und Management zentral und rund um die Uhr
Automatische Dokumentation
• Fortlaufende Inventarisierung und Dokumentation aller
Netzwerkteilnehmer
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
Live Demo
IPC Statusüberwachung mit
SINEMA Server und DiagMonitor
SIMATIC PG
• SINEMA Server V13 SP2
SIMATIC IPC547G
• SIMATIC IPC DiagMonitor V5.0
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC IPC
Remote Manager V1.3
Intern © Siemens AG 2017
siemens.com/ipc
SIMATIC IPC Software
SIMATIC IPC Remote Manager
Remote Service with SIMATIC IPC Remote Manager
Ferndiagnose und Fernzugriff ohne Vor-Ort-Einsatz
•
•
•
•
•
Störungsbeseitigung
Kein Betriebssystem erforderlich
BIOS- und Programm Updates
Fernabfüllen (Unterstützung von ISO-Image größer 2GB)
Konfigurierbares Time-Out
Zentraler Service
Management PC
•
•
•
•
Internet / LAN
Einfacher Fernzugriff auf SIMATIC IPCs
Fernzugriff ohne zusätzliche Hardware
(z. B. KVM-Switch)
Fernzugriff über gesicherte Verbindungen
SIMATIC PC with Intel AMT
Ressourcenmanagement
• Einsparung von Stromkosten
• Effiziente Nutzung der Produktionszeit
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
SIMATIC IPC Software
SIMATIC IPC Remote Manager - Kundennutzen
Effizientester Remote-Service, da kein betriebsbereites Betriebssystem benötigt wird. Die
Notwendigkeit eines Vor-Ort-Einsatzes wird reduziert.
Ermöglicht in Zusammenarbeit mit den anderen
SIMATIC IPC Software-Produkten ganz neue
Service-Konzepte.
Bios- oder Programm-Updates erfordern
kein Personal vor Ort.
„Remote Boot“ und „Disk Redirection“ erlauben
das Booten von unterschiedlichen Boot-Medien
und sogar von ISO-Files auf dem Management-PC.
Mit dem Remote Power Control können
SIMATIC IPC über einen Remote-Zugriff zu
Wartungszwecken oder zum Energie einsparen ausund eingeschaltet werden.
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
SINEMA Remote Connect
Fernwartung mit SINEMA RC Server, SCALANCE S615, M816-1, M874-3
SINEMA Remote-Connect Server (auf VM-Basis)
SINEMA
Remote
Connect
SINEMA Remote Connect Client
SINEMA RC
Client
Internet Router
z.B. SIMATIC IPC347E
6AG4012-1CA21-0XX0
Internet Router
SCALANCE M816-1
SIMATIC S7-1500
Unternehmensnetzwerk
Internet
Router
Mobilfunknetz
SCALANCE S615
SIMATIC IPC427E
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
Seite 109
SCALANCE M874-3
VPN-Tunnel
(OpenVPN oder IPsec)
SIMATIC ET200SP
Open Controller
Live Demo
Reboot und BIOS-Zugriff mit
SINEMA Remote Connect und SIMATIC IPC Remote Manager
Server
• SINEMA Remote Connect Server
SIMATIC PG
• SINEMA Remote
Connect Client
• SIMATIC IPC Remote
Manager
SIMATIC IPC427E
SCALANCE S615
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
Tipps und Tricks für erhöhte
Systemverfügbarkeit
Optimale IPC Konfiguration
© Siemens AG 2017
siemens.com/answers
Industrial Security
Hohe Produktivität
durch Risikominimierung
1
Verfügbarkeit
Erhöhen der Anlagenverfügbarkeit
durch Vermeiden oder Reduzieren
von Störungen durch Angriffe oder
Schadsoftware
2
Integrität
Schutz der System- und Datenintegrität zum Vermeiden von
Fehlfunktionen, Produktionsfehler
oder Stillständen
3
Vertraulichkeit
Schutz vertraulicher Daten und
Informationen sowie geistigen
Eigentums
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
Industrial Security
Schutz von IPC-Systemen
Kundenanforderung
Unsere Lösung
Erkennen und Verhindern von
unberechtigten Zugriffen und
Schadsoftware
Unsere IPCs unterstützen unterschiedliche
Sicherheitsfunktionen:
Schutz gegen:
• Manipulation des Systems /
der Daten
• Bösartige oder
unerwünschte Software
• Boot-/Konfigurationsschutz für BIOS/UEFI
• Benutzerverwaltung des Betriebssystems
(inkl. Anbindung an zentrales Active Directory
System)
• EWF (Enhanced Write Filter) Unterstützung
• Verschiedenste Systemhärtungsmöglichkeiten
 Guideline verfügbar [Link]
• Abschalten von Schnitttellen
• Blockieren von Applikationen
• Unterstützung von Antivirus- & WhitelistingLösungen
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
Empfehlung für Benutzerkonto
Unterscheidung zwischen Administrator- und Benutzerkonto
Zusätzliches Benutzerkonto mit eingeschränkten Rechten neben Administratorkonto erstellen
Administrator Account
Standardbenutzerkonto
(“Standard User”, “Restricted User”)
Zielgruppe
PC-Experten
Mitarbeiter ohne detaillierte PC-Kenntnisse
Ziel
Zugriff auf alle Anwendungen,
Systemkonfiguration und
Eigenschaften möglich
Nur ausgewählte Anwendungen. Keine SWInstallation oder Systemänderungen
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Group Policy Object (GPO) – Beispiel (1)
Ausgewählte Systemfunktionen deaktivieren
Berechtigung, Prozesse zu beenden und Systemeigenschaften zu ändern
Pfad
Policy
Administrative Templates » Start Menu
and Taskbar
Remove and prevent access to the Shut Down, Restart, Sleep and Hibernate
commands » Enabled
Remove Run menu from Start Menu
Remove programs on Properties menu
Administrative Templates » System »
Ctrl+Alt+Del Options
Remove Task Manager
Administrative Templates » Control
Panel
Prohibit access to the Control Panel
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
Group Policy Object (GPO) – Beispiel (2)
Wechseldatenträger Einschränken
Verwendung von USB-Sticks unterbinden, z.B. Verhindern des unbeabsichtigten Ausführens von Malware
Pfad
Policy
Administrative Templates » System »
Removable Storage Access
Removable Disks: Deny read access
Removable Disks: Deny write access
All Removable Storage classes Deny all access
Administrative Templates » Windows
Components » AutoPlay
Turn off Autoplay
Administrative Templates » Windows
Components » Windows Installer
Prevent removable media source for any install
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
GPO Einstellungen – Was sonst?
See FAQ
Beitrags-ID: 109475014
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
Live Demo
Zugriff auf Wechseldatenträger
verhindern
SIMATIC IPC227E
USB Stick
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
Verteilen von Sicherheitseinstellungen (GPOs)
PC Images
Microsoft Security Compliance
Manager (SCM)
•
Einrichten eines „Master PC“ mit
allen gewünschten Einstellungen
•
Konfigurieren aller Sicherheitseinstellungen mit Microsoft
Tool “SCM”
•
Klonen des Image auf andere PCs
•
Verteilen auf PCs über Skripte
(GPO Packs)
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
Typische Anpassungen der Firewall-Einstellungen
Ping Erlauben
Webserver S7-150xS
über Windows Schnittstelle
•
ping ist nützliche Funktion zum Testen der
Erreichbarkeit von Netzwerkkomponenten
•
S7-150xS bietet Webserver sowohl über PN als
auch über Windows Schnittstelle
•
Standardmäßig durch Firewall geblockt
•
Windows-Seite über Port 81
 standardmäßig durch Firewall geblockt
•
Erlauben von
„File and Printer Sharing (Echo Request)“
•
Neue Regel für Port 81 ergänzen
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
S7-1500 Software Controller und Virenscanner?
Systemtest umfasst verschiedene
Virenscanner
(siehe Handbuch)
SIMATIC S7-1500 Software Controller Betriebsanleitung – Online Support Beitrags-ID: 109740725
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Weiterführende Quellen
“Industrial Security Sales Information Kit” (Video)
URL: http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/90735056
“Industrial Security”
URL: www.siemens.de/industrialsecurity
“Security Leitfaden für PC-basierte Automatisierungssysteme mit Windows Embedded
Betriebssystemen“
URL: http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/55390879
“Optimale Sicherheitseinstellungen für PCs im Industrieumfeld“
URL: http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/109475014
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Windows Embedded
Enhanced Write Filter / File Based Write Filter
Enhanced Write Filter (EWF) /
File Based Write Filter (FBWF)
WES7
• Integrität von Windows auch bei hartem Abschalten
(ohne USV)
• Schützt das Dateisystem vor bleibenden Änderungen
• Reduziert Schreibzugriffe auf CF Card / CFast Card
• EWF leitet alle Schreibzugriffe auf den RAM um
• Keine sichtbaren Einschränkungen für den Benutzer
• Vorteil: Ist das System z.B. durch Malware kompromittiert, reicht
ein Neustart für ein sauberes System
• ACHTUNG:
Kein Schutz von Malware durch EWF bei 365x24 Betrieb
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Enhanced Write Filter für Embedded Systeme
RAM
EWF enabled
Application
1
Application
1
r/w
User Mode
Application
2
2
r/w
EWFMGR
Application
2
Write „Y“ to disk
3
Read „Y“ from „disk“
Kernel Mode
EWF
EWF RAM
Read „X“ from disk
read
1
NTFS/Volume-System driver
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
CF Card
Partition C:
write / read
RTX
OS
EWF Speicherverbrauch prüfen
Kontrollieren, dass der EWF Speicher im Betrieb nicht kontinuierlich wächst!
• Unnötige Schreibzugriff auf geschütztes Laufwerk vermeiden
• Ggf. Speicherort Windows Event-Log ändern
• usw.
• Speicherort für Software-Controller ändern
• Ggf. Speicherort Windows Minidump ändern
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
EWF / FBWF aktiviert
Diagnose- und Konfigurations-Daten im „Station Manager“ muss passend konfiguriert werden, um nicht auf einem EWFgeschützten Datenträger zu speichern.
1. Rechtsklick auf “PC-Station+” in der Taskleiste
Pfad für Konfigurationsdaten ändern >> Eigenschaften >> Konfigurationen Pfad ändern
2. EWF / FBWF aktivieren
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Windows 10 IoT Enterprise LTSB 2015
Unified Write Filter
UWF: Unified Write Filter
• UWF entspricht unter Windows 10 in seiner Funktionalität dem
FBWF von früheren Windows Embedded Systemen
• Schützt das Dateisystem vor bleibenden Änderungen
• UWF Filter wird über Windows 10 Features aktiviert
• UWF leitet alle Schreibzugriffe auf den RAM um
• Bedienung des UWF über Konsole möglich (Aktivierung,
Statusabfrage, usw.)
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
Live Demo
Einrichtung und Verwendung EWF
SIMATIC IPC227E
Write Protect
System Partition
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
Anpassen der Wartezeit für schnelleres Hochfahrendes IPC
Boot Menü
Boot PC
»1 Windows und CPU 1505S (default)«
CRUB4DOS 0.4.4 2008-11-11,
• Startet den Hypervisor
Menu.lst
0 Windows
1 Windows and CPU 150xS
• Dieser startet parallel Windows und den Software Controller
»0 Windows«
• Startet Windows ohne Hypervisor für Service-Zwecke
Starte Hypervisor
Erzeuge Gast 0
Einstellmöglichkeiten (menu.lst)
• Grub-Menu für Endkunden/Maschinenbediener ausblenden
Erzeuge Gast 1
• Anpassen der Wartezeit
Starte Windows
Starte Windows
• Achtung: Editor (z.B. Notepad) als Administrator ausführen!
Starte
Software
Controller
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
Live Demo
Fast Boot S7-150x Software Controller
SIMATIC IPC227E
Power ON
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
Reduzieren CPU-Last durch Grafikeffekte
Windows‘ visuelle Effekte können deaktiviert/reduziert werden, um die CPU-Last zu
reduzieren
Wechsel vom SIMATIC Thema
zum Windows 7 Basic Thema
(SIMATIC-Hintergrund kann danach manuell
wieder gewählt werden)
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
Zusammenfassung
+
Einrichten Benutzer mit eingeschränkten Rechten
(Administrator nur für Service!)
+
Umfangreiche Einstellungen über Gruppenrichtlinien
möglich (einschl. Distribution)
+
Firewall aktiviert lassen, ggf. anpassen
(z.B. für ping oder S7-1500 Software
Controller Web-Server)
+
Systempartition schützen mit EWF oder FBWF
(Windows 10 IoT – UFW)
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC Target 1500S™
für Simulink®
© Siemens AG 2017
siemens.de/simulink
Modellbasiertes Design
Modellgetriebene Softwareentwicklung
Ausführbare
Anforderungen
Das Modell steht im Zentrum des Engineering Workflows
Aus Modellen automatisiert Software erzeugen
Vorteile
Verbesserte Kommunikation zwischen
den mechatronischen Disziplinen
Design und
Simulation
Modell
Fortlaufender
Test und
Verifikation
Früher Fehler finden und beheben durch Simulation
und automatisierten Test
»Rapid Prototyping« reduziert die Anzahl von »echten« Prototypen
Dadurch wesentliche Reduzierung von Entwicklungszeit und -kosten
Automatische
CodeGenerierung
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Modellgetriebene_Softwareentwicklung
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Target 1500S™ für Simulink® –
Modellbasiertes Design mit MATLAB und Simulink
MATLAB und Simulink
• MATLAB: Eine mathematische Programmiersprache der Fa. MathWorks
• Simulink
• Eine MATLAB Erweiterung
• Tool zur modellbasierten Entwicklung von Gesamtsystemen
(elektrisch, mechanisch, hydraulisch, …)
Workflow Modellbasiertes Design
1. Gesamtsystem modellieren (z.B. Steuerung und Prozess)
2. In Simulink simulieren und verifizieren (»Model in the loop« MiL)
3. Steuerungscode erzeugen (C- oder SCL-Code)
4. Simulation mit simulierter Steuerung und Prozess
(»Software in the loop« SiL)
5. Simulation mit echter Steuerung und simuliertem Prozess
(»Hardware in the loop« HiL)
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Target 1500S™ für Simulink® –
Überblick
Target 1500S™ für Simulink®
• Modellbasiertes Design mit MATLAB® und Simulink
• Automatische Erzeugung von ablauffähigem Code aus
Simulink
• Ablauffähig auf der Standard- und fehlersicheren Variante
von
• S7-1500 Software Controller
• ET 200SP Open Controller
• CPU 1518 ODK
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Target 1500S™ für Simulink® –
Von der Simulation zur realen Welt
Maschinenverhalten und Regelung simulieren
Regler auf SIMATIC Steuerung verwenden
Target 1500S
Automatische Erzeugung von
• C++ Code
• S7-1500 Software Controller
• ET 200SP Open Controller
• CPU 1518 ODK
• ODK-Objekte
• S7-Programmbausteine
Simulation und Verifikation
• Hardware in the Loop (HiL)
MATLAB und Simulink
• Nutzung des External Mode
Vorteile
•
•
•
•
Kein manuelles Nachprogrammieren des Reglers bzw. Steuerungsmodells
Kein C/C++ Know-How notwendig
Kein ODK 1500S Know-How notwendig
Keine fehlerträchtigen manuellen Eingriffe in den generierten Code notwendig
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Target 1500S™ für Simulink®
Notwendige Komponenten
Voraussetzungen auf MATLAB-Seite
(ab Version R2016a)
• MATLAB (Basis-Tool)
Voraussetzungen auf SIMATIC-Seite
• Simulink (MATLAB Addon für modellbasiertes Design)
• SIMATIC Target 1500S™ V1.0 für Simulink
(nur als Download verfügbar)
• MATLAB Coder (als Basis für den Simulink Coder)
• SIMATIC ODK 1500S V2.0 zur Code-Generierung
• Simulink Coder (zur Erzeugung von echtzeitfähigem
C/C++ Code = Input für ODK 1500S)
• Unterstützte CPUs: CPU 1507S(F) V2.0,
CPU 1515SP PC (F) V2.0, CPU 1518(F) ODK V2.0
Vorteile
• Verringerte Engineeringkosten im Vergleich zu WinAC RTX
• Keine zusätzlichen Runtime-Kosten
• Bundle verfügbar für Target 1500S und ODK 1500S
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Live Demo
Target 1500S for
Simulink
Quelle: R. Nollau: Modellierung und Simulation technischer
Systeme. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2009
SIMATIC PG
• MATLAB/Simulink
• Target 1500S for Simulink
SIMATIC ET200SP Open Controller
FB mit Reglerfunktion
Windows
Schnittstelle
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
FB mit Streckenmodell
CPU 1515SP
Schnittstelle
PC based Workshop 2017
Zusammenfassung
• Modellbasiertes Design mit MATLAB® und Simulink
• Automatische Erzeugung von ablauffähigem Code aus Simulink
• Ablauffähig auf der Standard- und fehlersicheren Variante von
• S7-1500 Software Controller
• ET 200SP Open Controller
• CPU 1518 ODK
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC ODK 1500S
Offen für ihre Ideen
© Siemens AG 2017
siemens.com/answers
ODK1500S Video
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
Hochsprachenprogrammierung
Für jede Anwendung die passende Steuerung mit kompletter Durchgängigkeit
ET 200SP Open Controller
CPU 1515SP PC (F)
Die kompakte PC-basierte Steuerung in
der Bauform
der ET 200SP
S7-1500 Software Controller
CPU 1507S (F)
Die offene PC-basierte Steuerung im
Zusammenspiel mit den
SIMATIC Industrie-PCs
Advanced Controller S7-1500
CPU 1518(F)-4 PN/DP ODK
Die High-End S7-1500 CPU
mit echtzeitfähiger
C/C++ Code-Integration*
* Keine Integration von Windows-Treibern
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC ODK 1500S
Warum C++ für Real-time Anwendungen verwenden?
Steuerungsprogramme liegen bereits als C++ Source Code vor
Migration Embedded
Computer
Programm liegt als
C/C++ Code vor
• Wiederverwendung von vorhandenem Code: viele Mannjahre Investition in
Entwicklung, Pflege und Know How
• Performance moderner PLC- und Bussysteme (z.B. PROFINET) völlig
ausreichend für die Aufgabe
Modellbasierte
Software Entwicklung:
Export von SteuerungsCode über C++
• Direkte Verwendung von automatisch erzeugtem C++ Source Code für die
Steuerungsaufgabe
• Verwendung als Blackbox, möglichst ohne manuelle Nacharbeit
Plattformunabhängige Programmierung
• Wiederverwendung zentraler Funktionen auf mehreren Plattformen, z.B. auch in
“Nicht-SPS-Systemen”
• Programmierung in C++ in einigen Fällen effizienter als in SCL
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SIMATIC ODK 1500S
Warum C/C++ für Windows Anwendungen nutzen?
Direkte Nutzung von Windows-Funktionen und -Software für die Steuerungsaufgabe, Beispiele
Datenbank-Zugriff
Effizienter Austausch
großer Datenmengen
Anbindung
PC-Hardware
Komplexe
Protokollanbindung
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

Direkte Anbindung an SQL-Datenbanken (lokal oder remote)
Standard-Applikation verfügbar



Speichern von Daten in Files
Unterstützung unterschiedlicher File-Formate
Standard-Applikation verfügbar


Anbindung Vision Systeme
Anbindung Scanner oder Drucker


SECS/GEM oder PV2
IEC ….
SIMATIC ODK 1500S
Highlights Version 2.0
+
Unterstützung für CPU 1518 ODK mit ODK Echtzeit
Anwendungen
+
Bis zu 1 Mbyte IN / OUT Parametergröße für ODK Funktionen
+
Strukturen als IN/OUT Parameter, auch geschachtelt
+
Dynamische Speicherallokation für Echtzeit-Anwendungen
+
Post-Mortem-Debugging für Echtzeit-Anwendungen
+
Verbessertes Error Handling durch Anwendungs-definierte
Fehlermeldungen
+
Verbesserte Kommentar-Möglichkeiten für Funktionen mit
Übernahme in die C/C++- und SCL-Source
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC ODK 1500S
Ausführung von C/C++-Code mit einem S7-1500 Controller
Ausführung von Funktionen
in zur Laufzeit dynamisch ladbaren Bibliotheken
Controller
Windows
Real-time
ODKdll
Anwendung
OB
ODKso
Anwendung
FB Load
Fct1
FB Fct1
Fct1
Fct2
FB Fct2
Fct2
FB Unload
Real-time: SO (shared object)
• Algorithmik, Regler, …

S7-1500 CPU 1518(F)-4 PN/DP ODK

S7-1500 Software Controller
Windows: DLL (dynamically linked library)
• Anbindung an Windows Anwendungen
• Komplettes Windows API nutzbar
 S7-1500 Software Controller
Das ODK 1500S ermöglicht die Entwicklung solcher Anwendungen
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC ODK 1500S
Einfacher Aufruf von C Funktionen durch PLC Programm
Automatische Generierung der Funktionsbausteine
für die Verwendung von ODK-Anwendungen
Real-time ODK-Anwendungen haben synchrone Funktionsaufrufe
Windows ODK-Anwendungen haben asynchrone Funktionsaufrufe
Import der Funktionsbausteine über »Externe Quellen«
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC ODK 1500S
Workflow ODK Anwendung
Engineering
IDE
Workflow
1 Erstellen der Anwendung in C/C++
Entwicklungsumgebung (IDE)
• Windows: Visual Studio
• Realtime: Eclipse
4
1
2 Übertragen der ausführbaren Datei
auf das Zielsystem:
• Windows: über USB-Stick,
Netzwerklaufwerk, …)
• Real-time: über CPU-Webserver
Build
2
so/dll
3
5
scl
Zielgerät
Runtime
Windows
3 Übertragen der SCL-Sourcen für die ODK
Funktionen in das TIA Portal Projekt
CPU 1500
4 Erstellen des PLC Programms
mit ODK Funktionsaufrufen
dll
SO
5 Download und Ausführen
des PLC Programms
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
SIMATIC ODK 1500S
Security Aspekte
S7-1500 Controller bieten Sicherheit auch beim Einsatz von
ODK-Anwendungen:
Windows
Windows
Software
Controller
Controller
OB
ODK- ODKAnwendung
application
Sandbox
Sandbox
ODK-ODKAnwendung
application
FB
FB Fct1
Fct1
Fct1Fct1
Fct1
Fct1
 ODK-Anwendungen laufen in einer vom Controller getrennten
Umgebung:
 Realtime (CPU 1518, Software Controller): Ausführung der
Funktion in einer Sandbox.
Damit ist auch ein Schutz des Software Controller gegen
Programmierfehler in der ODK-Anwendung verfügbar.
 Windows (Software Controller): Trennung durch Hypervisor des
Software Controller
 Eingangs- und Ausgangsvariable der Funktionen werden beim
Aufruf bzw. Verlassen einer Funktion kopiert
 Zugriff auf den Speicher (Daten oder Code) des Controller durch
eine ODK Anwendung wird verriegelt
Know-How-, Kopier- und Kommunikationsschutz sind auch mit ODK-Anwendungen gegeben
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Live Demo
PID-Regler mit
ODK1500S
(Real-Time Driver)
SIMATIC PG
• Eclipse
SIMATIC ET200SP Open Controller
FB mit ODK Aufruf
SO
Windows
Schnittstelle
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2017-04-27
Binärfile mit PID Regler Code
CPU 1515SP
Schnittstelle
PC based Workshop 2017
Support rund um das ODK
PC-based Applikationszentrum Köln
• Read-to-Use Add-Ons für S7-1500 Software Controller
(SQL Treiber, FileServer, etc.)
• Training und Beratung zu ODK Projekten
• Entwicklung kundenspezifischer Lösungen
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
Zusammenfassung
+
ODK1500S für SIMATIC S7-1500 Software Controller mit
Windows- und Echtzeiterweiterungen und
CPU 1518 ODK mit Echtzeiterweiterungen
+
Kein zusätzliches Entwicklungspaket (SDK) für
Echtzeiterweiterungen notwendig
+
Sehr einfacher Einstieg in Entwicklung durch
Projektvorlagen in Visual Studio (Windows) und
Eclipse (Echtzeit)
+
„Sandbox Konzept“ für Echtzeiterweiterungen stellt
Stabilität der SPS sicher
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2017-04-27
PC based Workshop 2017
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