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西門子S7-400H冗余系統

西門子S7-400H冗余系統

簡要描述:
西門子S7-400H冗余系統模塊及通訊卡、數控、網絡接頭、伺服驅動、 凡在公司采購西門子產品,均可質保
一年,假一罰十,以客戶的需求為宗旨 , 以誠為本 , 精益求精是專業從事西門子工業自動化產品銷售和集成的優良企業。

更新時間:2024-11-06

訪問量:691

廠商性質:代理商

生產地址:德國

上海燁哲自動化科技有限公司本著“以人為本、科技先導、顧客滿意、改進"的工作方針,致力于工業自動化控制領域的產品、工程配套和集成,擁有豐富的自動化產品的應用和實踐以及雄厚的技術力量,尤其以PLC復雜控制、傳動技術應用、伺服控制、數控備品備件、人機界面及網絡/應用為公司的技術長。

西門子ET200SP 模塊也支持相關的通訊。的DI和DO模塊和標準模塊具有相同的體積。其功能的標準認證符合EN 61508,可以達到SIL3 (根據EN 62061)和PL e(根據ISO 13849)的標準。

ET 200SP的F模塊,它的一個特殊功能是通過工程軟件可以分配全站的F地址,而不需要再像原來一樣為每個模塊設置DIP撥碼 (F-address) 。

有冗余設計的容錯自動化系統

• 在容錯技術下用于需要可靠性的場合:再啟動或停機將會造成較大損失的生產領域;需要少量管理和維護的工廠

• 冗余的功能

• 加強 I/O 的可用性:可切換 I/O 的配置

• 也可應用常規的 I/O:單邊配置

• 熱備:在故障事件發生時自動地切換到備用單元

• 2 個單獨的或一個分隔的機架配置

• 連接到冗余 PROFIBUS -DP 或者 PROFINET 上的可切換 I/O

應用

在許多自動化領域中,要求容錯和可靠性的自動化系統的應用越來越多。特別是在某些領域,停機將帶來巨大的經濟損失。在這種情況下,只有冗余系統才能滿足可靠性的要求。

可靠性的 SIMATIC S7-400H 能充分滿足這些要求。它能連續運行,即使控制器的某些部件由于一個或幾個故障而失效也不受影響。由于 SIMATIC S7-400H 具有很的可用性,它特別適合于以下的應用領域:

• 控制器發生故障后再啟動的費用十分昂貴(一般在過程控制工業)

• 如發生停機,將會造成重大的經濟損失

• 過程控制中包含有貴重的材料(如制藥工業)

• 無人管理的應用場合

• 需減少維護人員的場合

SIMATIC S7-400H 包括以下部件:

• 2 個控制器(機架):

2 個分立的控制器(UR1/UR2),或 1 個分割為 2 個區的控制器(UR2-H)。

• 每個控制器有 2 個同步模塊,通過光纖連接這兩個控制器

• 每個控制器有一個 CPU412-5H、CPU414-5H、CPU416-5H、CPU417-5H

• 在控制器機架有 S7-400 I/O 模板

• UR1/UR2/ER1/ER2 擴展單元與/或有 I/O 模板組的 ET 200M 分布式 I/O功能總是冗余配置的。

I/O 模板可以是常規配置或切換型配置。

在單邊配置中,I/O 模板是單通道設計的,只能由二個控制器中的一個配置地址。單邊配置的 I/O 模板可進行:

• 插入到一個控制器以及/或

• 插入到擴展機架或分布式 I/O 站

在單邊配置中,讀到的信息同時提供給 2 個控制器,使訪問 I/O 的操作正確地運行。如發生故障,屬于故障控制器的 I/O

模板退出運行。單邊配置適用于

• 不需要增加可靠性的應用場合

• 連接到以用戶程序為基礎的冗余 I/O 站。基于此種目的,系統對稱的配置設計

在切換式配置中,I/O 模板雖為單通道設計,但是兩個控制器均可通過冗余的總線網絡訪問 I/O 模板。切換式 I/O 模板只能插入

• ET 200M 遠程 I/O 站。

通過 PROFIBUS-DP 或者 PROFINET 連接到控制器。

切換式配置 1

切換式配置 2

單邊配置(常規的可用性)

FM 和 CP 的冗余

FM 和 CP 的冗余

功能模板(FM)和通訊模板有兩種冗余配置:

• 可切換的冗余設置:

FM/CP 可插到分立的 ET 200M 中,或成對的插入到可切換的ET200M 中的一個。

• 雙通道冗余配置:FM/CP 可插到兩個子單元或者是和這些子單

元接口的擴展設備中(參考單邊配置)

實現模板的冗余有不同的方法。

• 由用戶編程:利用功能模塊和 SIMATIC CP 可以由用戶編程實現

冗余功能。

選擇主動模板并檢測任何故障以便啟動轉換機制。所要求的程序

和帶冗余 FM/CP 的非冗余 CPU 的結構相一致。

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

TCP,CP 443-5 基本型和 CP 443-5 擴展型)上,操作系統直接

支持冗余結構,詳細內容見通訊手冊。

CPU412-5H、CPU414-5H、CPU416-5H、CPU417-5H 操作系統自

動地執行所有 S7-400H 需要的附加功能:

• 數據通訊

• 故障響應(切換到備用控制器)

• 2 個子單元的同步功能

• 自檢

“熱備"模式的 S7-400H 的運行是根據主動冗余原理(在發生故

障時,無擾動地自動切換)。根據這個原理,時兩個子單

元都在運行狀態。如果發生故障,正常工作的子單元能獨立地完

成整個過程的控制。

為了保證無擾動地切換,做到控制器鏈路之間快速、可

靠的數據交換。

為此控制器自動的接收

• 相同的用戶程序

• 相同的數據塊

• 過程映象內容

• 相同的內部數據,如計時器、計數器、位存儲器等

這樣確保兩個子控制器要隨時更新內容,并在任何時間只要一

個有故障,另一個可承擔全部控制任務,因此CPU的切換時間為

零,連接I/O站大切換時間100ms。

為了無擾動地切換,兩個單元保持同步。

S7-400H 運行于“事件驅動同步"。

這就是說兩個子單元有不同的內部狀態時,就會進行同步操作。

例如在下列情況:

• 直接 I/O 訪問

• 中斷,報警

• 刷新用戶時間

• 通過通訊功能修改數據

由操作系統自動地執行同步功能,編程時不需要考慮。

S7-400H 執行擴展的自檢。包括如下內容:

• 控制器間的鏈接

• CPU 模板

• 處理器/ASIC

• 存儲器

檢測到的每一個故障都給出報告。

運行后的自檢,當再起動時,每個子單元完整地執行所有的測

試功能。

周期運行時的自檢:

全部自測試被分配到幾個周期中進行。每個周期只執行自檢中

的一部分,以減輕控制器的負擔。

SIMATIC 的可用性的通訊,為用戶提供了一種新型的通訊

類型,它具有以下特點:

• 增強了可用性:

發生故障時,通過多達 4 個冗余連接,使通訊仍能繼續

進行。對用戶來說,需要的切換過程是看不到的。

• 用戶友好特點

從用戶觀點來看,可用性是看不到的,可使用含標準通訊的

用戶程序,不需要做修改。冗余功能只在參數化階段建立。

目前 S7-400H(冗余和非冗余配置)和 PC 支持容錯通訊。PC

冗余需要有連接程序軟件包。

配置

由于對容錯的要求不同,其配置也是各種各樣的:

• 非冗余或冗余總線

• 總線型或環形結構

S7-400H 的編程和 S7-400 相同,可使用所有 SIMATIC S7 的

編程語言。

編程 S7-400H 需使用 STEP7 V5.5 SP2 HF1 版本。

組態 S7-400H 的基本步驟和組態 S7-400 的基本步驟相同,

例如

• 建立項目和站

• 配置硬件和網絡

• 裝載系統數據到目標系統

上海燁哲自動化科技有限公司主要從事工業自動化產品的集成,銷售和維修。 致力于為您提供在食品、化工、水泥、電力、環保等領域的電氣及自動化技術的完整解決方案,包括自動化產品及系統、工程項目執行及管理、主要過程控制領域技術支持,以及專業的售后服務、培訓等。 公司產品經營范圍如下: SIEMENS 可編程控制器

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

2、 邏輯控制模塊 LOGO!230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等   

3、 SITOP直流電源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A可并聯.

4、HMI 觸摸屏TD200 TD400C OP177 TP177,MP277 MP377, SIEMENS 交、直流傳動裝置等
















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