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西门子S7-400H冗余系统

西门子S7-400H冗余系统

简要描述:
西门子S7-400H冗余系统模块及通讯卡、数控、网络接头、伺服驱动、 凡在公司采购西门子产品,均可质保
一年,假一罚十,以客户的需求为宗旨 , 以诚为本 , 精益求精是专业从事西门子工业自动化产品销售和集成的优良企业。

更新时间:2023-06-17

访问量:208

厂商性质:代理商

生产地址:德国

上海烨哲自动化科技有限公司本着“以人为本、科技先导、顾客满意、改进"的工作方针,致力于工业自动化控制领域的产品、工程配套和集成,拥有丰富的自动化产品的应用和实践以及雄厚的技术力量,尤其以PLC复杂控制、传动技术应用、伺服控制、数控备品备件、人机界面及网络/应用为公司的技术长。

西门子ET200SP 模块也支持相关的通讯。的DI和DO模块和标准模块具有相同的体积。其功能的标准认证符合EN 61508,可以达到SIL3 (根据EN 62061)和PL e(根据ISO 13849)的标准。

ET 200SP的F模块,它的一个特殊功能是通过工程软件可以分配全站的F地址,而不需要再像原来一样为每个模块设置DIP拨码 (F-address) 。

有冗余设计的容错自动化系统

• 在容错技术下用于需要可靠性的场合:再启动或停机将会造成较大损失的生产领域;需要少量管理和维护的工厂

• 冗余的功能

• 加强 I/O 的可用性:可切换 I/O 的配置

• 也可应用常规的 I/O:单边配置

• 热备:在故障事件发生时自动地切换到备用单元

• 2 个单独的或一个分隔的机架配置

• 连接到冗余 PROFIBUS -DP 或者 PROFINET 上的可切换 I/O

应用

在许多自动化领域中,要求容错和可靠性的自动化系统的应用越来越多。特别是在某些领域,停机将带来巨大的经济损失。在这种情况下,只有冗余系统才能满足可靠性的要求。

可靠性的 SIMATIC S7-400H 能充分满足这些要求。它能连续运行,即使控制器的某些部件由于一个或几个故障而失效也不受影响。由于 SIMATIC S7-400H 具有很的可用性,它特别适合于以下的应用领域:

• 控制器发生故障后再启动的费用十分昂贵(一般在过程控制工业)

• 如发生停机,将会造成重大的经济损失

• 过程控制中包含有贵重的材料(如制药工业)

• 无人管理的应用场合

• 需减少维护人员的场合

SIMATIC S7-400H 包括以下部件:

• 2 个控制器(机架):

2 个分立的控制器(UR1/UR2),或 1 个分割为 2 个区的控制器(UR2-H)。

• 每个控制器有 2 个同步模块,通过光纤连接这两个控制器

• 每个控制器有一个 CPU412-5H、CPU414-5H、CPU416-5H、CPU417-5H

• 在控制器机架有 S7-400 I/O 模板

• UR1/UR2/ER1/ER2 扩展单元与/或有 I/O 模板组的 ET 200M 分布式 I/O功能总是冗余配置的。

I/O 模板可以是常规配置或切换型配置。

在单边配置中,I/O 模板是单通道设计的,只能由二个控制器中的一个配置地址。单边配置的 I/O 模板可进行:

• 插入到一个控制器以及/或

• 插入到扩展机架或分布式 I/O 站

在单边配置中,读到的信息同时提供给 2 个控制器,使访问 I/O 的操作正确地运行。如发生故障,属于故障控制器的 I/O

模板退出运行。单边配置适用于

• 不需要增加可靠性的应用场合

• 连接到以用户程序为基础的冗余 I/O 站。基于此种目的,系统对称的配置设计

在切换式配置中,I/O 模板虽为单通道设计,但是两个控制器均可通过冗余的总线网络访问 I/O 模板。切换式 I/O 模板只能插入

• ET 200M 远程 I/O 站。

通过 PROFIBUS-DP 或者 PROFINET 连接到控制器。

切换式配置 1

切换式配置 2

单边配置(常规的可用性)

FM 和 CP 的冗余

FM 和 CP 的冗余

功能模板(FM)和通讯模板有两种冗余配置:

• 可切换的冗余设置:

FM/CP 可插到分立的 ET 200M 中,或成对的插入到可切换的ET200M 中的一个。

• 双通道冗余配置:FM/CP 可插到两个子单元或者是和这些子单

元接口的扩展设备中(参考单边配置)

实现模板的冗余有不同的方法。

• 由用户编程:利用功能模块和 SIMATIC CP 可以由用户编程实现

冗余功能。

选择主动模板并检测任何故障以便启动转换机制。所要求的程序

和带冗余 FM/CP 的非冗余 CPU 的结构相一致。

• 操作系统直接支持:在 SIMATIC NET-CP(CP-443-1,CP 443-1

TCP,CP 443-5 基本型和 CP 443-5 扩展型)上,操作系统直接

支持冗余结构,详细内容见通讯手册。

CPU412-5H、CPU414-5H、CPU416-5H、CPU417-5H 操作系统自

动地执行所有 S7-400H 需要的附加功能:

• 数据通讯

• 故障响应(切换到备用控制器)

• 2 个子单元的同步功能

• 自检

“热备"模式的 S7-400H 的运行是根据主动冗余原理(在发生故

障时,无扰动地自动切换)。根据这个原理,时两个子单

元都在运行状态。如果发生故障,正常工作的子单元能独立地完

成整个过程的控制。

为了保证无扰动地切换,做到控制器链路之间快速、可

靠的数据交换。

为此控制器自动的接收

• 相同的用户程序

• 相同的数据块

• 过程映象内容

• 相同的内部数据,如计时器、计数器、位存储器等

这样确保两个子控制器要随时更新内容,并在任何时间只要一

个有故障,另一个可承担全部控制任务,因此CPU的切换时间为

零,连接I/O站大切换时间100ms。

为了无扰动地切换,两个单元保持同步。

S7-400H 运行于“事件驱动同步"。

这就是说两个子单元有不同的内部状态时,就会进行同步操作。

例如在下列情况:

• 直接 I/O 访问

• 中断,报警

• 刷新用户时间

• 通过通讯功能修改数据

由操作系统自动地执行同步功能,编程时不需要考虑。

S7-400H 执行扩展的自检。包括如下内容:

• 控制器间的链接

• CPU 模板

• 处理器/ASIC

• 存储器

检测到的每一个故障都给出报告。

运行后的自检,当再起动时,每个子单元完整地执行所有的测

试功能。

周期运行时的自检:

全部自测试被分配到几个周期中进行。每个周期只执行自检中

的一部分,以减轻控制器的负担。

SIMATIC 的可用性的通讯,为用户提供了一种新型的通讯

类型,它具有以下特点:

• 增强了可用性:

发生故障时,通过多达 4 个冗余连接,使通讯仍能继续

进行。对用户来说,需要的切换过程是看不到的。

• 用户友好特点

从用户观点来看,可用性是看不到的,可使用含标准通讯的

用户程序,不需要做修改。冗余功能只在参数化阶段建立。

目前 S7-400H(冗余和非冗余配置)和 PC 支持容错通讯。PC

冗余需要有连接程序软件包。

配置

由于对容错的要求不同,其配置也是各种各样的:

• 非冗余或冗余总线

• 总线型或环形结构

S7-400H 的编程和 S7-400 相同,可使用所有 SIMATIC S7 的

编程语言。

编程 S7-400H 需使用 STEP7 V5.5 SP2 HF1 版本。

组态 S7-400H 的基本步骤和组态 S7-400 的基本步骤相同,

例如

• 建立项目和站

• 配置硬件和网络

• 装载系统数据到目标系统

上海烨哲自动化科技有限公司主要从事工业自动化产品的集成,销售和维修。 致力于为您提供在食品、化工、水泥、电力、环保等领域的电气及自动化技术的完整解决方案,包括自动化产品及系统、工程项目执行及管理、主要过程控制领域技术支持,以及专业的售后服务、培训等。 公司产品经营范围如下: SIEMENS 可编程控制器

1、 SIMATIC S7 系列PLC:S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、ET-200   

2、 逻辑控制模块 LOGO!230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等   

3、 SITOP直流电源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A可并联.

4、HMI 触摸屏TD200 TD400C OP177 TP177,MP277 MP377, SIEMENS 交、直流传动装置等
















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