2 6 7 8 13 14 16 1 3 4 5 9 10 11 15 17 A

Wstęp
Systemy tolerujące
uszkodzenia
S7-400H - opcje instalacyjne
SIMATIC
Systemy tolerujące
uszkodzenia
S7-400H
Pierwsze kroki
Instalacja CPU 41x–H
Specjalne funkcje
CPU 41x-H
S7–400H w trybie
PROFIBUS DP
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Link-up i update
10
Używanie I/O w S7–400H
11
Komunikacja
Konfiguracja za pomocą STEP7 12
Stany pracy i systemu
S7–400H
Podręcznik systemu
Uszkodzenie i wymiana
komponentów podczas pracy
13
Zmiany w systemie
podczas pracy
14
15
Moduły synchronizacyjne
Czas cyklu i reakcji w
S7-400
Dane techniczne
Charakterystyczne wielkości
redundantnych systemów
automatyki
09/2007
A5E00267695-03
16
17
A
Wskazówki bezpieczeństwa
Niniejsza instrukcja zawiera wskazówki, których przestrzeganie pozwoli na zapewnienie bezpieczeństwa oraz
zapobiegnie powstawaniu strat materialnych podczas używania sprzętu. Wskazówki odnoszące się do
osobistego bezpieczeństwa oznaczone są symbolem bezpieczeństwa. Uwagi odnoszące sie do szkód
majątkowych nie posiadają symbolu bezpieczeństwa. Wskazówki przedstawione poniżej są ułożone według
stopnia niebezpieczeństwa.
UWAGAR
Oznacza śmierć lub poważne uszkodzenia ciała i mienia przy braku środków ostrożności.
UWAGA
Oznacza zagrożenie śmiercią lub poważnymi uszkodzeniami ciała i mienia przy braku środków ostrożności.
UWAGA
Oznacza zagrożenie lekkimi obrażeniami ciała przy braku środków ostrożności.
UWAGA
Oznacza zagrożenie uszkodzeniem mienia przy braku środków ostrożności.
UWAGA
Oznacza możliwość zaistnienia niezamierzonego rezultatu lub sytuacji przy lekceważeniu podanych
informacji.
Jeśli zaistnieje więcej stopni niebezpieczeństwa, pokazywany jest ten najgroźniejszy.
Ostrzeżenie odnośnie zagrożeń zdrowia dotyczy również zagrożeń dla mienia.
Kwalifikowany personel
Urządzenie/system może być składany u używany tylko zgodnie z tą dokumentacją. Uruchomienie i obsługa mogą
być dokonywane tylko przez wykwalifikowane osoby. Kwalifikowane osoby są rozumiane, jako osoby autoryzowane
do uruchomienia, uziemiania, oznaczania urządzeń, systemów i obwodów zgodnie z przyjętą praktyką i
standardami inżynierii i bezpieczeństwa.
Właściwe użytkowanie
Zapamiętaj:
UWAGA
To urządzenie może być używane jedynie do zastosowań opisanych w katalogu lub specyfikacji technicznej i
tylko w połączeniu z urządzeniami lub komponentami pochodzącymi od producentów zatwierdzonych lub
zalecanych przez firmę Siemens. Poprawne i bezpieczne funkcjonowanie produktu możliwe jest tylko i
wyłącznie, jeśli jest on transportowany, magazynowany, przechowywany oraz instalowany prawidłowo i ostrożnie
oraz jest obsługiwany i serwisowany według wskazań.
Znaki
handlowe
Wszystkie nazwy posiadające znak ® są zastrzeżonymi znakami handlowymi Siemens AG. Wykorzystane znaki
handlowe, użyte przez osoby trzecie, mogą naruszać prawa do znaku handlowego właściciela.
Wyłączenia z odpowiedzialności
Zawartość niniejszej instrukcji została sprawdzona pod względem zgodności z opisanym sprzętem i
oprogramowaniem. Ponieważ wszystkie odchylenia nie mogą być całkowicie wykluczone, dlatego całkowita
zgodność nie może być gwarantowana. Jednakże informacje zawarte w niniejszej instrukcji są regularnie
uaktualniane i wszystkie konieczne poprawki są zawierane w następnych edycjach.
Siemens AG
Automation and Drives
Postfach 48 48
90327 NÜRNBERG
GERMANY
Ordernumber: A5E00267695-03
Ⓟ 10/2007
Copyright © Siemens AG 2007.
Dane techniczne mogą ulec
zmianie
Spis treści
1
Wstęp .......................................................................................................................................................... 5
1.1
2
3
4
5
Wstęp ........................................................................................................................................ 15
Systemy tolerujące uszkodzenia ........... .................................................................................................. 21
2.1
Redundantne systemy automatyki w serii SIMATIC ................................................................ 21
2.2
Zwiększanie dyspozycyjności systemu......... .................................................... ....................... 23
S7-400H - opcje instalacyjne ..................................... ................................................... ......................... 25
3.1
S7-400H - opcje instalacyjne .................... ................................................................ ............... 25
3.2
Zasady montażu stacji fault-tolerant............... ............................................... ........................27
3.3
S7-400H - system bazowy ............... .................................................. ..................................... 28
3.4
Moduły I/O dla S7-400H ........................................... ............................ ................................... 30
3.5
Komunikacja ......................................................... .................................... ............................... 31
3.6
Narzędzia do konfiguracji i programowania ................... ...................... .................................. 31
3.7
Program użytkownika ..................................... ................................. ........................................ 32
3.8
Dokumentacja ......................................... ......................... ....................................................... 33
Pierwsze kroki .................................................... ....................... .......................................................... 35
4.1
Pierwsze kroki............................................ .......................... .................................................... 35
4.2
Wymagania............................................................ .......................... ........................................ 35
4.3
Instalacja sprzętowa i uruchomienie S7-400H ................ ..................... ...................................36
4.4
Przykłady reakcji systemu fault-tolerant na uszkodzenia .......... ................... ............................38
Instalacja CPU 41x–H ............................................................ ............................... ................................. 39
5.1
Elementy nastawcze i wskaźnikowe procesorów ........... .......................................................... 39
5.2
Funkcje monitorujące CPU ...................... .......................................... ...................................... 44
5.3
Wskaźniki statusu i błędów ........................... ........................... ............................................... 46
5.4
Wybierak trybu ................................................. ................................ ....................................... 49
5.5
Poziomy zabezpieczeń ........................................................................ .................................... 50
5.6
Sekwencja resetowania pamięci ............ ................................................................................ 51
5.7
Struktura i funkcje kart pamięci ............................. ..................... ......................................... 54
5.8
Multipoint interfejs (MPI) ................................ ................... .................................................... 57
5.9
PROFIBUS DP interfejs .......................................... ........................... ...................................... 58
5.10
Przegląd parametrów dla procesorów S7-400H............. ....................... ................................. 59
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
3
Spis treści
6
7
8
9
4
Specjalne funkcje CPU 41x-H................................... ......................................................... .................... 61
6.1
Aktualizacja firmware bez karty pamięci ........... .......................................... ............................ 61
6.2
Aktualizacja firmware w trybie RUN ............... .............................. ........................................... 63
6.3
Odczytywanie danych serwisowych .................. .............................. ........................................ 64
S7-400H w trybie PROFIBUS DP....................................... .................................. .................................. 65
7.1
7.1.1
7.1.2
7.1.3
CPU 41x–H jako PROFIBUS DP master ............ ............................................ ......................... 65
Przestrzenie adresowe DP w 41xH CPU ............... ............................................. .................... 66
CPU 41xH jako PROFIBUS DP master ................. ........................................... ....................... 66
Diagnostyka 41xH CPU pracującego jako PROFIBUS DP master ........ .................................. 69
7.2
7.2.1
7.2.2
7.2.3
7.2.4
7.2.5
Spójne dane................................................... ............................................... .......................... 73
Spójność bloków komunikacyjnych i funkcji ............. .......................... ..................................... 74
Dostęp do CPU RAM ................................................................................. ............................. 74
Warunki spójności dla SFB 14 „GET” czytania i SFB 15 „PUT” pisania ...... ............................ 74
Czytanie spójne danych z DP standard slave i pisanie spójne do DP standard slave… .. ....... 75
Spójne dane bez używania SFC 14 lub SFC 15 ..... ................................... ............................. 76
Stany pracy i systemu S7-400H................. ....................................................... ...................................... 79
8.1
Stany pracy i systemu S7-400H ............... ....................................... ........................................ 79
8.2
Wstęp ....................................................... ....................... ................................................... 80
8.3
Stany sytemu S7-400H.............................. ........................... ................................................... 82
8.4
8.4.1
8.4.2
8.4.3
8.4.4
8.4.5
8.4.6
Stany pracy procesorów ............. ................................................... .......................................... 83
Stan STOP....................................... ................................. ....................................................... 84
Stan STARTUP................................... ................................ ..................................................... 85
Stany LINK-UP i UPDATE............................. ............................ .............................................. 85
Stan RUN............................................. ............................. ....................................................... 86
Stan HOLD ................................................... ......................... .................................................. 87
Stan TROUBLESHOOTING ................... ........................... ...................................................... 87
8.5
Autotest ...................................................... .............................. ............................................... 89
8.6
Reakcja bazowana na czasie .................. ........................................ ........................................ 92
8.7
Ocena przerwań procesowych w systemie S7-400H ..... ............. ............................................ 92
Link-up i update ................................................................. ............ ....................................................... 93
9.1
Rezultat link-up i update......................... .................... .............................................................. 93
9.2
Warunki dla link-up i update ................... ................................... .............................................. 94
9.3
9.3.1
9.3.2
9.3.3
9.3.4
Link-up i update ................................. ................................................. ..................................... 95
Sekwencja link-up .................................... ........................................ ........................................ 99
Sekwencja Update ................................ ................................................ ................................. 101
Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją lub konfiguracją pamięci rozszerzonej .. ... 103
Blokowanie link-up i update....................... ............................................ ................................ 105
9.4
9.4.1
9.4.2
9.4.3
9.4.4
Monitorowanie czasu ............................ ................................................................................. 106
Reakcja bazowana na czasie ........................... .................................... ................................. 108
Określanie czasów monitorowania ....................... ................................... .............................. 109
Wydajność link-up i update ................................. ......................................... ......................... 115
Zakłócenia reakcji czasowej ................. ......................................... ........................................ 116
9.5
Specjalne cechy operacji link-up i update .............. ................................... ............................ 117
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Spis treści
10
11
12
13
Używanie I/O w S7-400H ..................................... ............................................................................... 119
10.1
Używanie I/O w S7-400H ................ ........................................ ...............................................119
10.2
Wstęp .......................... ............................................................. ..............................................119
10.3
Jednokanałowe, jednostronne I/O ............ .................................... ..........................................121
10.4
Jednokanałowe, przełączane I/O ................... ............................. ...........................................123
10.5
10.5.1
Podłączanie redundantnych I/O ............. ............................... .................................................127
Ocena stanu pasywacji ................... .................................. .....................................................149
10.6
Inne opcje obsługi redundantnych I/O ......... ............................... ............................................151
Komunikacja ............................... ...................................... .................................................................. 157
11.1
Komunikacja ................................. ...................................... ....................................................157
11.2
Podstawowe pojęcia ....... ...................................................... ..................................................158
11.3
Możliwe sieci ................................. ...................................... ...................................................161
11.4
Usługi komunikacyjne ........................................................ .....................................................161
11.5
11.5.1
11.5.2
11.5.3
Komunikacja przez połączenia fault-tolerant S7................ ........................ .............................162
Komunikacja pomiędzy systemami fault-tolerant .................... ....................... ........................163
Komunikacja pomiędzy systemami fault-tolerant a CPU fault-tolerant ....... ............................166
Komunikacja pomiędzy systemami fault-tolerant a PC ............ ............................. .................167
11.6
11.6.1
11.6.2
11.6.3
11.6.4
Komunikacja poprzez połączenia S7...................................... ............................ ....................169
Komunikacja poprzez połączenia S7 - tryb jednostronny .......... ....................... .....................169
Komunikacja poprzez redundantne połączenia S7 .................... ........................... .................172
Komunikacja punkt-punkt poprzez CP na ET200M ................. ............................... ...............173
Specjalne podłączenia do systemów jednokanałowych ........... ............................. .................174
11.7
Wydajność komunikacji.......................................... ......................................... .......................175
11.8
Ogólne aspekty komunikacji ........................ ...................................................... .....................177
Konfiguracja za pomocą STEP 7................................... ................................................... ................... 179
12.1
Konfiguracja za pomocą STEP 7 ........................... ............................................ .....................179
12.2
12.2.1
12.2.2
12.2.3
12.2.4
12.2.5
Konfiguracja za pomocą STEP 7 ................... ..........................................................................179
Zasady montażu stacji fault-tolerant..................... .............................................. ..................180
Konfiguracja sprzętu................................................... .............................................................180
Parametryzacja modułów w stacji fault-tolerant ......... ............................................. ...............181
Zalecenia przy parametryzacji CPU ........................ ............................................... ................182
Konfiguracja sieciowa ...................................... ............................................... .......................183
12.3
Funkcje programujące w STEP 7 .................................................................. .........................184
Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy ................. ......................................... .............. 185
13.1
Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy ........ .................................... ..............185
13.2
13.2.1
13.2.2
13.2.3
13.2.4
13.2.5
13.2.6
Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy ...... ................................... .................186
Uszkodzenie i wymiana CPU ......................................... ...................................... .................186
Uszkodzenie i wymiana zasilacza ................................ .............................. ............................188
Uszkodzenie i wymiana modułu I/O lub funkcyjnego ........... ................................... ...............189
Uszkodzenie i wymiana modułu komunikacyjnego ..................... ................................ ...........191
Uszkodzenie i wymiana modułu synchronizacji lub światłowodu ..... .......................................192
Uszkodzenie i wymiana modułów interfejsu IM 460 i IM 461 .............. ................ ...................195
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
5
Spis treści
13.3
13.3.1
13.3.2
13.3.3
13.3.4
14
6
Uszkodzenie i wymiana komponentów rozproszonych I/O ........... .............. .......................... 196
Uszkodzenie i wymiana PROFIBUS-DP mastera ...................... ................... ........................ 196
Uszkodzenie i wymiana redundantnych modułów interfejsu PROFIBUS-DP ....... ................. 197
Uszkodzenie i wymiana PROFIBUS-DP slave’a ................... ....................... ......................... 197
Uszkodzenie i wymiana kabli PROFIBUS-DP ....................... ................................................. 198
Zmiany w systemie podczas pracy ....................................... ....................................... ........................ 199
14.1
Zmiany w systemie podczas pracy ........................... ............................... ............................. 199
14.2
Możliwe zmiany sprzętowe ...................................... .......................................... ................... 200
14.3
14.3.1
14.3.2
14.3.3
14.3.4
14.3.5
14.3.6
14.3.7
14.3.8
Dodawanie komponentów w PCS 7 ........................ ..................................... ......................... 204
PCS 7, Krok 1: Modyfikacja sprzętu...................................... ........................... ..................... 205
PCS 7, Krok 2: Modyfikacja offline konfiguracji sprzętowej................ .................................... 205
PCS 7, Krok 3: Zatrzymanie standby CPU................................................ ............................. 206
PCS 7, Krok 4: Ładowanie nowej konfiguracji sprzętowej do standby CPU ...... .................... 206
PCS 7, Krok 5: Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją .......................................... 207
PCS 7, Krok 6: Przejście w tryb redundantny ................................. ....................... ............... 208
PCS 7, Krok 7: Edycja i ładowanie programu użytkownika .................. ................................. 209
Dodawanie modułów interfejsów w PCS 7 ........................................................... ................. 210
14.4
14.4.1
14.4.2
14.4.3
14.4.4
14.4.5
14.4.6
14.4.7
14.4.8
Usuwanie komponentów w PCS 7 ........................ ......................................... ....................... 211
PCS 7, krok I: Modyfikacja offline konfiguracji sprzętowej ...... ............................................... 212
PCS 7, krok II: Edycja i ładowanie programu użytkownika ...... .............................................. 213
PCS 7, krok III: Zatrzymanie standby CPU ........................ ....................... ............................ 214
PCS 7, krok IV: Ładowanie nowej konfiguracji sprzętowej do standby CPU .. ....................... 214
PCS 7, krok V: Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją .......................................... 215
PCS 7, krok VI: Przejście w tryb redundantny.................... ................................... ................ 216
PCS 7, krok VII: Modyfikacja sprzętu ....................... ................................... .......................... 217
Usuwanie modułów interfejsów w PCS 7 .................. .................................... ........................ 218
14.5
14.5.1
14.5.2
14.5.3
14.5.4
14.5.5
14.5.6
14.5.7
14.5.8
14.5.9
Dodawanie komponentów w STEP 7 ............... ............................... ...................................... 219
STEP 7, Krok 1: Modyfikacja sprzętu...................................... ........................ ...................... 220
STEP 7, Krok 2: Modyfikacja offline konfiguracji sprzętowej ......... ........................................ 221
STEP 7, Krok 3: Rozbudowa i ładowanie OB ................................................... . ................... 221
STEP 7, Krok 4: Zatrzymanie standby CPU ........................................................... ............... 222
STEP 7, Krok 5: Ładowanie nowej konfiguracji sprzętowej do standby CPU .......... .............. 222
STEP 7, Krok 6: Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją ..................... ................... 223
STEP 7, Krok 7: Przejście w tryb redundantny ...................................... ................................ 224
STEP 7, Krok 8: Edycja i ładowanie programu użytkownika ............ .... ................................. 225
Dodawanie modułów interfejsowych w STEP 7 ..................................... ..... .......................... 226
14.6
14.6.1
14.6.2
14.6.3
14.6.4
14.6.5
14.6.6
14.6.7
14.6.8
14.6.9
Usuwanie komponentów w STEP 7 ......................................................... ... .......................... 227
STEP 7, krok I: Modyfikacja offline konfiguracji sprzętowej ....................... ........ ................... 228
STEP 7, krok II: Edycja i ładowanie programu użytkownika ................................ .................. 228
STEP 7, krok III: Zatrzymanie standby CPU ....................................................... ................... 229
STEP 7, krok IV: Ładowanie nowej konfiguracji sprzętowej do standby CPU ........ ............... 229
STEP 7, krok V: Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją .................... ................... 230
STEP 7, krok VI: Przejście w tryb redundantny......................................... ... ......................... 231
STEP 7, krok VII: Modyfikacja sprzętu .............................................................. ..................... 232
STEP 7, krok VIII: Edycja i ładowanie bloków organizacyjnych ........................ ..................... 232
Usuwanie modułów interfejsów w STEP 7 ................................................... ....... ................. 233
14.7
14.7.1
14.7.2
14.7.3
14.7.4
14.7.5
14.7.6
Edycja parametrów CPU .................................................................................. ... ................. 234
Edycja parametrów CPU ................................................................................. ..... ................ 234
Krok A: Edycja parametrów CPU offline................................................................. ................ 235
Krok B: Zatrzymanie standby CPU .......................................................................... .............. 236
Krok C: Ładowanie zmienionych parametrów CPU do standby CPU..................................... 236
Krok D: Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją ...................................... ............... 237
Krok E: Przejście w tryb redundantny .................................................................... ................ 238
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Spis treści
14.8
14.8.1
14.8.2
14.8.3
15
14.9
Rekonfiguracja modułu ................................................................... ......... ............................. 243
14.9.1 Rekonfiguracja modułu .................................................................... ........... .......................... 243
14.9.2 Krok A: Edycja parametrów offline ...................................................... ................................... 244
14.9.3 Krok B: Zatrzymanie standby CPU ............................................................. ........ .................. 244
14.9.4 Krok C: Ładowanie zmienionych parametrów CPU do standby CPU ................. .................. 245
14.9.5 Krok D: Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją ......................... .......... ................. 245
14.9.6 Krok E: Przejście w tryb redundantny ............................................................ ....... ................ 247
Moduły synchronizacyjne............................................................................................ .......... .............. 249
15.1
16
17
Moduły synchronizacyjne dla S7-400H ............................................................ ........ ..............249
15.2
Instalacja światłowodów..................................................................................... .....................252
15.3
Wybór światłowodów ........................................................................................ .......................254
Czas cyklu i reakcji w S7-400 .................................................................................................. ............ 259
16.1
Czas cyklu ........................................................................................... ...................................259
16.2
16.3
16.4
16.5
Obliczanie czasu cyklu ................................................................................ ............................261
Różne czasy cyklu............................................................................................ .......................266
Natężenie komunikacji ......................................................................................... ...................268
Czas reakcji .................................................................................................... ........................271
16.6
16.7
16.8
Obliczanie czasów cyklu i reakcji ........................................................................ .. ................277
Przykłady obliczania czasów cyklu i reakcji .......................................................... .... ............ 278
Czas reakcji na przerwanie .................................................................................... ............... 281
16.9
Przykład obliczania czasu reakcji na przerwanie .............................................. ........... ..........283
16.10
Systematyczność przerwań cyklicznych i zwłocznych ............................................. .... ..........284
Dane techniczne ...................................................................................................................... .......... 285
17.1
Specyfikacja techniczna CPU 412–3H; (6ES7 412–3HJ14–0AB0) ........................ ................285
17.2
17.3
17.4
17.5
A
Zmiana konfiguracji pamięci procesora .............................................. ................................... 239
Zmiana konfiguracji pamięci procesora ...................................................................................................................... 239
Rozszerzanie pamięci load .............................................................. ...................................... 239
Zmiana typu pamięci load .................................................... ............... .................................. 240
Specyfikacja techniczna CPU 414–4H; (6ES7 414–4HM14–0AB0) .................... ........... ........293
Specyfikacja techniczna CPU 417–4H; (6ES7 417–4HT14–0AB0) ..................... ........ ...........301
Specyfikacja techniczna kart pamięci ................................................................... ... ..............309
Czasy wykonania FC i FB dla redundantnych I/O................................................. .. ...............310
Charakterystyczne wielkości redundantnych systemów automatyki ............................... ..... ............... 311
A.1
Podstawowe pojęcia ................................................................................... ........ ...................311
A.2
A.2.1
A.2.2
A.2.3
Porównanie MTBF dla wybranych konfiguracji................................................. .......... ............316
Konfiguracje z centralnymi I/O ......................................................... ....................... ...............316
Konfiguracje z rozproszonymi I/O ............................................................ ................. .............317
Porównanie konfiguracji z komunikacją standardową i fault-tolerant.... ............................... ...319
B
Praca samodzielna....................................................................................... ....................................... 321
C
Migracja z S5-H do S7-400H................................................................................................. .............. 327
C.1
Ogólne aspekty .......................................................................................................... .............327
C.2
Konfiguracja, programowanie i diagnostyka ............................................................ .. ............328
.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
7
Spis treści
D
Różnice między systemami fault-tolerant a systemami standardowymi............. ........... ....................... 329
E
Moduły funkcyjne i komunikacyjne obsługiwane przez system S7-400H ..................... ....... ................. 333
F
Przykłady podłączeń redundantnych I/O...................................................................... ....... ................ 335
F.1
SM 321; DI 16 x DC 24 V, 6ES7 321–1BH02–0AA0 ................................... .......................... 335
F.2
SM 321; DI 32 x DC 24 V, 6ES7 321–1BL00–0AA0 ..................................... ......................... 337
F.3
SM 321; DI 16 x AC 120/230V, 6ES7 321–1FF00–0AA0 ................................ ...................... 338
F.4
SM 321; DI 8 x AC 120/230 V, 6ES7 321–1FF01–0AA0 ............................. .......................... 339
F.5
SM 321; DI 16 x DC 24V, 6ES7 321–7BH00–0AB0 ....................................... ....................... 340
F.6
SM 321; DI 16 x DC 24V, 6ES7 321–7BH01–0AB0 ................................... ........................... 341
F.7
SM 326; DO 10 x DC 24V/2A, 6ES7 326–2BF01–0AB0 ........ ........... ................................... 342
F.8
SM 326; DI 8 x NAMUR, 6ES7 326–1RF00–0AB0 .......................... .......... ........................... 343
F.9
SM 326; DI 24 x DC 24 V, 6ES7 326–1BK00–0AB0 ................................. .... ....................... 344
F.10
SM 421; DI 32 x UC 120 V, 6ES7 421–1EL00–0AA0 .................................. .. ....................... 345
F.11
SM 421; DI 16 x DC 24 V, 6ES7 421–7BH01–0AB0 ..................................... .... ................... 346
F.12
SM 421; DI 32 x DC 24 V, 6ES7 421–1BL00–0AB0 .......................................... .................... 347
F.13
SM 421; DI 32 x DC 24 V, 6ES7 421–1BL01–0AB0 ................................................. ............. 348
F.14
SM 322; DO 8 x DC 24 V/2 A, 6ES7 322–1BF01–0AA0 ........................................ ............... 349
F.15
SM 322; DO 32 x DC 24 V/0,5 A, 6ES7 322–1BL00–0AA0............................... .................... 350
F.16
SM 322; DO 8 x AC 230 V/2 A, 6ES7 322–1FF01–0AA0 ................................... ................... 351
F.17
SM 322; DO 16 x DC 24 V/10 mA [EEx ib], 6ES7 322–5SD00–0AB0 ................. ................. 352
F.18
SM 322; DO 8 x DC 24 V/0,5 A, 6ES7 322–8BF00–0AB0 ................................ .................... 353
F.19
SM 322; DO 16 x DC 24 V/0,5 A, 6ES7 322–8BH01–0AB0 ................................ .................. 354
F.20
SM 332; AO 8 x 12 bit, 6ES7 332–5HF00–0AB0................................................. .................. 355
F.21
SM 332; AO 4 x 0/4...20 mA [EEx ib], 6ES7 332–5RD00–0AB0 ............................ ............... 356
F.22
SM 422; DO 16 x AC 120/230 V/2 A, 6ES7 422–1FH00–0AA0 ....................... ..................... 357
F.23
SM 422; DO 32 x DC 24 V/0,5 A, 6ES7 422–7BL00–0AB0............................... .................... 358
F.24
SM 331; AI 4 x 15 Bit [EEx ib]; 6ES7 331–7RD00–0AB0 .................................. .................... 359
F.25
SM 331; AI 8 x 12 Bit, 6ES7 331–7KF02–0AB0 ................................................. ................... 360
F.26
SM 331; AI 8 x 16 Bit; 6ES7 331–7NF00–0AB0 ................................................... ................. 361
F.27
SM331; AI 8 x 0/4...20ma HART, 6ES7 331-7TF01-0AB0 ................................. ................... 362
F.28
SM 332; AO 4 x 12 bit; 6ES7 332–5HD01–0AB0 ................................................ .................. 364
F.29
SM332; AO 8 x 0/4...20ma HART, 6ES7 332-8TF01-0AB0 ................................ .................. 365
F.30
SM 431; AI 16 x 16 bit, 6ES7 431–7QH00–0AB0 ............................................... ................... 366
Słownik ................................................................................................................................ ............... 367
Indeks............................................................................................................................... .. ............... 371
8
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Spis treści
Tabele
Tabela 5-1
Diody LED na procesorach ...................................................... ......... .......................................41
Tabela 5-2
Pozycje wybieraka trybu .................................................................... .......................................49
Tabela 5-3
Poziomy zabezpieczeń CPU ...................................................... ......... .....................................50
Tabela 5-4
Typy kart pamięci .................................... ...................................................... ...........................55
Tabela 7-1
Procesory 41xH CPU, MPI/DP interfejs jako PROFIBUS DP ................ .............. ....................66
Tabela 7-2
Znaczenie diody „BUSF” w 41x CPU pracującym jako DP master ................ ............ ..............69
Tabela 7-3
Czytanie informacji diagnostycznych w STEP 7............................................... ............ ............69
Tabela 7-4
Wykrywanie zdarzeń przez CPU 41xH jako DP master ................................................... ........71
Tabela 8-1
Przegląd stanów systemu S7-400H .................................................................................. .........82
Tabela 8-2
Przyczyny błędów prowadzących do utraty redundancji ................................................ ..........86
Tabela 8-3
Reakcja na błędy podczas autotestu .........................................................................................89
Tabela 8-4
Reakcja na powtarzający się błąd porównania .........................................................................90
Tabela 8-5
Reakcja na błąd sumy kontrolnej ...............................................................................................90
Tabela 8-6
Błąd sprzętowy z jednostronnym wywołaniem OB 121, błąd sumy kontrolnej, drugie
wystąpienie .................................................................................................................................. 91
Tabela 9-1
Cechy link-up i update ...................................... ........................... ............................................93
Tabela 9-2
Warunki dla link-up i update ...................................... .................... ...........................................94
Tabela 9-3
Typowe wartości ......................................................... ............................................. ..............115
Tabela 10-1
Interfejsy dla jednokanałowych, przełączanych I/O ............... .............. ...................................123
Tabela 10-2
Moduły sygnałowe do redundancji kanałów ............................... ................... .........................133
Tabela 10-3
Moduły sygnałowe do redundancji kanałów .................................... ..................... ..................134
Tabela 10-4
Podłączanie wyjść cyfrowych z/bez diod............................................. ....................................141
Tabela 10-5
Moduły wejść analogowych i enkodery ............................................... ...................... .............146
Tabela 10-6
Bajt statusu.................................................................................... ...................................... ....149
Tabela 10-7
Bajty statusu ............................................................................. ...............................................150
Tabela 10-8
Przykład of redundantnych I/O, część OB 1 ............................. ......................................... ....154
Tabela 10-9
Przykład of redundantnych I/O, część OB 122 .............................. ....................................... ..155
Tabela 10-10
Narzuty dla modułów w redundancji............................................ ....................... ....................155
Tabela 14-1
Modyfikowalne parametry CPU .................................................. .................................. .....234
Tabela 15-1
Akcesoria światłowodowe .................................................................... ........ ..........................254
Tabela 15-2
Specyfikacja kabli światłowodowych do aplikacji wewnątrz budynków ......... ........................ ..255
Tabela 15-3
Specyfikacja kabli światłowodowych do aplikacji na zewnątrz budynków........... ...................256
Tabela 16-1
Cykliczne wykonywanie programu...................................................................... ....................260
Tabela 16-2
Czynniki wpływające na czas cyklu....................................................................... ..................261
Tabela 16-3
Przydział czasu transferu obrazu procesu, CPU 412-3H................................ ........... ............262
Tabela 16-4
Części czasu transferu obrazu procesu, CPU 414–4H ............................................... .............263
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
9
Spis treści
Tabela 16-5
Części czasu transferu obrazu procesu, CPU 417-4H................ ............. ............................ 264
Tabela 16-6
Wydłużenie czasu cyklu ........................................................................ .......... ...................... 264
Tabela 16-7
Czas wykonania systemu operacyjnego w punkcie sprawdzenia cyklu ......... ....................... 265
Tabela 16-8
Wydłużenie czasu cyklu przez zagnieżdżone przerwania ............................. ......................... 265
Tabela 16-9
Dostęp bezpośredni CPU do modułów I/O......................................................... .... ............... 275
Tabela 16-10
Dostęp bezpośredni CPU do modułów I/O w jednostce rozszerzeń z lokalnym łączem ….. …275
Tabela 16-11
Dostęp bezpośredni CPU do modułów I/O w jednostce rozszerzeń ze zdalnym łączem .. .. .. 276
Tabela 16-12
Przykład obliczania czasu reakcji .......................................................... ................................ 277
Tabela 16-13
Czasy reakcji na przerwania procesowe i diagnostyczne; maksymalny czas
reakcji bez komunikacji .................................................. . ...................................................... 281
Tabela 16-14
Systematyczność przerwań cyklicznych i zwłocznych w procesorach ..... ............ ................ 284
Tabela 17-1
Czasy wykonania bloków dla redundantnych I/O......................... ......... ................................ 310
Rysunki
Rys. 2-1
Cele operacyjne redundantnych systemów automatyki..................... ........ .............................. 21
Rys. 2-2
Całkowicie zintegrowane rozwiązanie z SIMATIC............................ ......... .............................. 23
Rys. 2-3
Przykład redundancji w sieci w stanie bez błędu lub uszkodzenia......... ...... ........................... 24
Rys. 2-4
Przykład redundancji w systemie 1z2 z błędem/uszkodzeniem................... .......... ................. 24
Rys. 2-5
Przykład redundancji w systemie 1z2 w przypadku awarii całkowitej....................................... 24
Rys. 3-1
Przegląd................................................................... ................................................................. 26
Rys. 3-2
Sprzęt w systemie bazowym S7-400H ..................................................... ....... ........................ 28
Rys. 3-3
Dokumentacja do systemów fault-tolerant ................................................ .............. ................ 33
Rys. 4-1
Instalacja sprzętu........................................................................................... ........................... 36
Rys. 5-1
Układ nastawników i wskaźników w CPU 412-3H ..................... .............................................. 39
Rys. 5-2
Układ nastawników i wskaźników w CPU 414-4H/417-4H ............ ........................................... 40
Rys. 5-3
Jack ..................................................................................................... .................................... 43
Rys. 5-4
Pozycje wybieraka trybu ...................................................................... ......... .......................... 49
Rys. 5-5
Konstrukcja karty pamięci ................................................................... ...... .............................. 54
Rys. 7-1
Diagnostyka w CPU 41xH ................................................................... ....... ............................. 70
Rys. 7-2
Adresy diagnostyczne dla DP master i DP slave ...................................... ........ ...................... 71
Rys. 7-3
Właściwości DP slave .................................................................................. ........................... 77
Rys. 8-1
Synchronizacja podsystemów .................................................................... ...... ...................... 81
Rys. 8-2
Stany pracy systemu fault-tolerant............................................................................................ 83
Rys. 9-1
Sekwencja link-up i update ................................................................. ................ .................... 96
Rys. 9-2
Sekwencja Update ........................................................................................ ... ....................... 97
Rys. 9-3
Przykład minimalnego czasu trwania sygnału na wejściu podczas update .................. ........... 98
10
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Spis treści
Rys. 9-4
Opis czasów w trakcie update ................... ............................................................ .................107
Rys. 9-5
Zależność między min. czasem podtrzymania I/O a maks. czasem
wstrzymania priorytetów >15 ................. ............................................................. ...................110
Rys. 10-1
Jednokanałowe, przełączane rozproszone I/O ET 200M ................ ........................................124
Rys. 10-2
Redundantne I/O w jednostkach centralnych i rozszerzeń .............. .............................. ........127
Rys. 10-3
Redundantne I/O w jednostronnym DP slave ..................... ........................................... ........128
Rys. 10-4
Redundantne I/O w przełączanym DP slave ....................... .......................................... ........129
Rys. 10-5
Redundantne I/O w trybie pojedynczym ................................... ............................................ ..130
Rys. 10-6
Redundantne moduły w trybie 1z2 z jednym enkoderem ............ ............................................139
Rys. 10-7
Redundantne moduły w trybie 1z2 z dwoma enkoderami.......... .............................................140
Rys. 10-8
Redundantne moduły wyjść cyfrowych z konfiguracją 1z2 .. ............. .....................................140
Rys. 10-9
Redundantne wejścia analogowe w konfiguracji 1z2 z jednym enkoderem.... ........................142
Rys. 10-10
Redundantne wejścia analogowe w konfiguracji 1z2 z dwoma enkoderami ........... ................146
Rys. 10-11
Redundantne wyjścia analogowe w konfiguracji 1z2 ..................... ........................ ................147
Rys. 10-12
Redundantne jednostronne i przełączane I/O............................. ......................................151
Rys. 10-13
Diagram dla OB 1 .................................................................................. .................................153
Rys. 11-1
Przykład połączenia S7 (S7 connection) .................................................................................159
Rys. 11-2
Zależność ilości podpołączeń od konfiguracji........ ..................................................................160
Rys. 11-3
System fault-tolerant i redundantny pierścień.............. ........................................... ................164
Rys. 11-4
System fault-tolerant z redundantną magistralą ............ .........................................................164
Rys. 11-5
System fault-tolerant z dodatkową redundancją CP........................ ........................................165
Rys. 11-6
Redundancja z systemem fault-tolerant i CPU fault-tolerant ................ ..................................166
Rys. 11-7
System fault-tolerant z redundantną magistralą ............... ...................................................... 167
Rys. 11-8
System fault-tolerant z redundancją magistrali i CP w PC ..... ........................................... .....168
Rys. 11-9
Podłączenie systemów fault-tolerant i standardowego do redundantnego pierścienia .... .......170
Rys. 11-10
Podłączenie systemów fault-tolerant i standardowego do redundantnej magistrali........ ........170
Rys. 11-11
Redundancja z systemami fault-tolerant i redundantną magistralą z redundantnymi
połączeniami standardowymi .................................................. ...............................................172
Rys. 11-12
Przykład połączenia systemu fault-tolerant system z jednokanałowym systemem trzecim.....173
Rys. 11-13
Podłączenie systemu fault-tolerant do zewnętrznego systemu jednokanałowego ........ .........174
Rys. 11-14
Przepustowość danych jako funkcja natężenia komunikacji (profil podstawowy)..... ..............175
Rys. 11-15
Czas reakcji jako funkcja natężenia komunikacji (profil podstawowy) ................. ... ...............176
Rys. 15-1
Moduł synchronizacyjny....................................................................................... ...................250
Rys. 15-2
Instalacja kabli światłowodowych przy użyciu rozdzielnic......................................... ...............257
Rys. 16-1
Elementy i kompozycja czasu cyklu............................................... ............................. ...........260
Rys. 16-2
Różne czasy cyklu................................................................................................ ...................266
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
11
Spis treści
Rys. 16-3
Minimalny czas cyklu....................................... ................. ..................................................... 267
Rys. 16-4
Wzór: Wpływ komunikacji......................................................... .............................................. 268
Rys. 16-5
Podział kwantu czasu ......................................................... .......................... ......................... 268
Rys. 16-6
Zależność faktycznego czasu cyklu od natężenia komunikacji................... ........................... 269
Rys. 16-7
Czasy cyklów DP na sieci PROFIBUS DP ......................................................... .................... 272
Rys. 16-8
Najkrótszy czas reakcji ............................................................................... ........................... 273
Rys. 16-9
Najdłuższy czas reakcji ................................................................ ..... .................................... 274
Rys. A-1
MDT.............................................................................................. ....... .................................. 312
Rys. A-2
MTBF.................................................................................................. .................................... 313
Rys. A-3
Common Cause Failure (CCF) .................................................................... ......... ................ 314
Rys. A-4
Dyspozycyjność ....................................................................................................................... 315
Rys. B-1
Przegląd: Struktura systemu dla modyfikacji w trakcie pracy ................................................. 324
Rys. F-1
Przykład podłączenia SM 321; DI 16 x DC 24 V..................................................................... 336
Rys. F-2
Przykład podłączenia SM 321; DI 32 x DC 24 V............................. ....................................... 337
Rys. F-3
Przykład podłączenia SM 321; DI 16 x AC 120/230 V.................. .......................................... 338
Rys. F-4
Przykład podłączenia SM 321; DI 8 x AC 120/230 V.............................................................. 339
Rys. F-5
Przykład podłączenia SM 321; DI 16 x DC 24V.................................. ................................... 340
Rys. F-6
Przykład podłączenia SM 321; DI 16 x DC 24V..................................... ................................ 341
Rys. F-7
Przykład podłączenia SM 326; DO 10 x DC 24 V/2 A ............................................................ 342
Rys. F-8
Przykład podłączenia SM 326; DI 8 x NAMUR .................................. .................................... 343
Rys. F-9
Przykład podłączenia SM 326; DI 24 x DC 24 V.................................. .................................. 344
Rys. F-10
Przykład podłączenia SM 421; DI 32 x UC 120 V................................................................... 345
Rys. F-11
Przykład podłączenia SM 421; DI 16 x 24 V ........................................... ............................... 346
Rys. F-12
Przykład podłączenia SM 421; DI 32 x 24 V .......................................... ................................ 347
Rys. F-13
Przykład podłączenia SM 421; DI 32 x 24 V ........................................ .................................. 348
Rys. F-14
Przykład podłączenia SM 322; DO 8 x DC 24 V/2 A .............................................................. 349
Rys. F-15
Przykład podłączenia SM 322; DO 32 x DC 24 V/0.5 A ......................................................... 350
Rys. F-16
Przykład podłączenia SM 322; DO 8 x AC 230 V/2 A ................................. .......................... 351
Rys. F-17
Przykład podłączenia SM 322; DO 16 x DC 24 V/10 mA [EEx ib] ...................................... .... 352
Rys. F-18
Przykład podłączenia SM 322; DO 8 x DC 24 V/0.5 A ........................................................... 353
Rys. F-19
Przykład podłączenia SM 322; DO 16 x DC 24 V/0.5 A ......................................................... 354
Rys. F-20
Przykład podłączenia SM 332, AO 8 x 12 bit ............................................ ............................. 355
Rys. F-21
Przykład podłączenia SM 332; AO 4 x 0/4...20 mA [EEx ib]..................... ............................. 356
Rys. F-22
Przykład podłączenia SM 422; DO 16 x 120/230 V/2 A ......................................................... 357
Rys. F-23
Przykład podłączenia SM 422; DO 32 x DC 24 V/0.5 A ......................................................... 358
Rys. F-24
Przykład podłączenia SM 331, AI 4 x 15 bit [EEx ib] ................................. ............................ 359
12
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Spis treści
Rys. F-25Przykład podłączenia SM 331; AI 8 x 12 bit ................................................................... .................360
Rys. F-26Przykład podłączenia SM 331; AI 8 x 16 bit ....................... ........................................ .....................361
Rys. F-27Przykład podłączenia 1 SM 331; AI 8 x 0/4...20 mA HART............. ...................... ...........................362
Rys. F-28Przykład podłączenia 2 SM 331; AI 8 x 0/4...20 mA HART................................... ...........................363
Rys. F-29Przykład podłączenia SM 332, AO 4 x 12 bit.................................. ..................................... ............364
Rys. F-30Przykład podłączenia 3 SM 332; AO 8 x 0/4...20 mA HART ................ .................... ........................365
Rys. F-31Przykład podłączenia SM 431; AI 16 x 16 bit .................................................................................... 366
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
13
Spis treści
14
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
1
Wstęp
1.1
Wstęp
Cel podręcznika
Podręcznik przedstawia pożyteczne odwołania i zawiera informacje na temat opcji, funkcji i
techniczne specyfikacje procesorów S7-400H.
Informacje na temat instalacji i okablowania tych i innych modułów by zainstalować system
S7-400H, zawarto w podręczniku S7-400 Programmable Controllers, Installation.
Wymagana wiedza
Ogólna znajomość zagadnień automatyki jest niezbędna do rozumienia treści tego
podręcznika.
Przyjmujemy, że czytelnik posiada wystarczającą wiedzę na temat komputerów lub urządzeń
klasy PC, takich jak programatory, pracujących pod systemem operacyjnym Windows 2000
lub XP. System S7-400H jest konfigurowany za pomocą STEP 7 basic software, więc
znajomość tego narzędzia jest również wymagana. STEP7 opisano w podręczniku
Programming with STEP 7.
Używając system S7-400H w strefach bezpiecznych, należy zawsze pamiętać o informacjach
dotyczących bezpieczeństwa elektronicznych systemów sterowania zawartych w załączniku
podręcznika S7-400 Programmable controllers, Installation.
Ważność podręcznika
Podręcznik dotyczy następujących komponentów:
● CPU 412–3H; 6ES7 412–3HJ14–0AB0 z wersją firmware V4.5.0 lub wyższą
● CPU 414–4H; 6ES7 414–4HM14–0AB0 z wersją firmware V4.5.0 lub wyższą
● CPU 417–4H; 6ES7 417–4HT14–0AB0 z wersją firmware V4.5.0 lub wyższą
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
15
Wstęp
1.1 Wstęp
Wymagane wersje lub numery zamówieniowe głównych komponentów systemu
Komponent
Wymagana wersja lub nr zamówieniowy
External master na PROFIBUS DP
CP443-5 Extended
6GK7 443–5DX03–0XE0, wersja hardware 1 lub wyższa, wersja firmware 5.1.4
lub wyższa
6GK7 443–5DX03–0XE0, wersja hardware 1 lub wyższa, wersja firmware 6.4.0
lub wyższa
Moduł komunikacyjny CP443–1
6GK7 443–1EX10–0XE0, wersja hardware 1 lub wyższa, wersja firmware 2.6.7
(Industrial Ethernet, TCP / ISO transport) lub wyższa
6GK7 443–1EX11–0XE0, wersja hardware 1 lub wyższa, wersja firmware 2.6.7
lub wyższa
Moduł komunikacyjny CP443–5 Basic
(PROFIBUS; S7 communication)
6GK7 443–5FX02–0XE0 wersja hardware 2 lub wyższa, wersja firmware 3.2
lub wyższa
Uwaga
Mogą wystąpić dalsze ograniczenia dla różnych modułów. Sprawdź w informacjach
produktu i FAQ lub w SIMATIC NET News.
Instalacja STEP 7 hardware update
Dodatkowo do STEP 7 potrzebna jest aktualizacja sprzętu (hardware update). Można zgrać
pliki aktualizacji bezpośrednio z Internetu. W programie „STEP 7 -> Configuring Hardware”
poprzez opcje “Options-> Install Hardware Updates” w menu.
Certyfikacja
Szczegóły odnośnie certyfikatów i standardów zawarte są w podręczniku S7-400
Programmable Controllers, Module Data , sekcja 1.1, Standards and Certifications.
Dostępność podręcznika
Podręcznik może być zamówiony osobno pod numerem: 6ES7988–8HA11–8BA0. Jest
również dostarczany na płycie instalacyjnej „STEP7”.
16
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Wstęp
1.1 Wstęp
Pomoc online
Szczegółowe informacje jak używać oprogramowania, można znaleźć poza podręcznikiem
w zintegrowanym z oprogramowaniem systemie pomocy (Online help).
Do systemu pomocy można sięgać na różne sposoby:
● “Help” menu zawiera kilka poleceń: “Contents” otwiera indeks Pomocy. Pomoc na temat
systemów H znajdziesz w „Configuring H-Systems”.
● “Using Help” opisuje szczegółowo jak używać systemu pomocy.
● Pomoc kontekstowa (context-sensitive help) dostarcza informacji związanych z aktualnym
kontekstem, np.: otwartym oknem/opcją. Pomoc wywołuje się klikając "Help" lub używając
klawisza F1.
● Belka statusu (status bar) pokazuje krótki opis każdego polecenia menu, kiedy przytrzymasz
wskaźnik myszki na danym poleceniu.
● Krótki opis jest też pokazywany dla przycisków z paska narzędzi, kiedy przytrzymasz
wskaźnik myszki na przycisku.
Można również wydrukować poszczególne tematy, działy, a nawet cały system pomocy.
Poruszanie się
Podręcznik posiada różne właściwości ułatwiające szybki dostęp do specyficznych informacji:
● Na początku podręcznika jest spis treści.
● Lewa kolumna każdej strony w rozdziałach zawiera przegląd treści rozdziału.
● Załącznik jest zakończony słownikiem zawierającym ważną specjalistyczną
terminologię używaną w podręczniku.
● Na końcu podręcznika umieszczony jest obszerny indeks pozwalający na szybki dostęp do
informacji na dany temat.
Odzysk i kasacja
System S7-400H zawiera materiały środowiskowo kompatybilne i może być odzyskiwany.
By przeprowadzić odzysk i złomowanie starego urządzenia w sposób przyjazny środowisku,
prosimy skontaktować się z przedsiębiorstwem certyfikowanym do przetwarzania złomu
elektronicznego.
Dodatkowe wsparcie
Jeśli masz pytania związane z opisywanymi produktami i nie znalazłeś odpowiedzi w
niniejszej dokumentacji, skontaktuj się z najbliższym partnerem Siemensa.
Informacje o partnerach:
http://www.siemens.com/automation/partner
Przewodnik po dokumentacjach różnych produktów SIMATIC i systemów:
http://www.siemens.de/simatic-tech-doku-portal
Katalog online i system zamówień:
http://mall.ad.siemens.com/
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
17
Wstęp
1.1 Wstęp
Centrum kompetencji H/F
Centrum kompetencji H/F w Nuremberg oferuje specjalne warsztaty z systemów automatyki
fault-tolerant SIMATIC S7. Centrum oferuje również wsparcie w konfiguracji i uruchomieniu
oraz pomaga rozwiązywać problemy w twojej instalacji.
Tel: +49 (911) 895-4759
Fax: +49 (911) 895-5193
E-mail: [email protected]
Centrum
szkoleniowe
Oferujemy szeroki zakres kursów z zakresu SIMATIC S7 automation system.
Skontaktuj się z regionalnym Centrum Treningowym lub głównym w
Nuremberg, 90327 Germany.
Tel: +49 (911) 895–3200
Internet: http://www.sitrain.com
Wsparcie Techniczne A&D
Na całym świecie, dostępne 24h/dobę:
Na całym świecie (Nuremberg)
Wsparcie techniczne
Czas lokalny:
24h/dobę, 365 dni w roku
Tel: +49 (0) 180 5050-222
Fax: +49 (0) 180 5050-223
E-mail: [email protected]
GMT: +1:00
Europa / Afryka (Nuremberg)
Autoryzacja
USA (Johnson City)
Wsparcie techniczne i
Autoryzacja
Azja / Australia (Pekin)
Wsparcie techniczne i
Autoryzacja
Czas lokalny:
Pon. - Pt. 8:00 - 17:00
Tel: +49 (0) 180 5050-222
Fax: +49 (0) 180 5050-223
E-mail:
[email protected]
GMT: +1:00
Czas lokalny:
Pon. - Pt. 8:00 - 17:00
Tel: +1 (423) 262 2522
Fax: +1 (423) 262 2289
E-mail:
[email protected]
GMT: -5:00
Czas lokalny:
Pon. - Pt. 8:00 - 17:00
Tel: +86 10 64 75 75 75
Fax: +86 10 64 74 74 74
E-mail:
[email protected]
GMT: +8:00
Rozmowy prowadzone są w języku angielskim lub niemieckim.
18
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Wstęp
1.1 Wstęp
Service & Support w Internecie
W Internecie dostępna jest również nasza baza wiedzy pod adresem:
http://www.siemens.com/automation/service&support
Tam znajdziesz:
● Newsletter z najnowszymi informacjami o produktach.
● Dokumentacje, korzystając z wyszukiwania w Service & Support.
● Forum, gdzie użytkownicy i eksperci z całego świata wymieniają doświadczenia.
● Swojego reprezentanta Automation & Drives.
● Informacje o usługach obiektowych, naprawach i częściach zamiennych. Więcej informacji
zawarto na stronach "Serwisy".
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
19
Wstęp
1.1 Wstęp
20
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Systemy tolerujące uszkodzenia (fault-tolerant)
2.1
2
Redundantne systemy automatyki w serii SIMATIC
Cele operacyjne systemów redundantnych
Redundantne systemy automatyki są używane w praktyce w celu zwiększenia stopnia
dyspozycyjności lub tolerancji uszkodzeń (fault tolerance).
Systemy redundantne
Systemy fault-tolerant 1z2
Cel: Redukcja ryzyka strat produkcji
poprzez równoległą pracę dwóch
systemów
Rys. 2-1
Systemy fail-safe 1z2
Cel: Chronić życie, środowisko,
inwestycje poprzez bezpieczne
odstawianie do zabezpieczonej
pozycji „off”
Cele operacyjne redundantnych systemów automatyki
Zauważ różnicę pomiędzy systemami fault-tolerant (tolerującymi uszkodzenia) a fail-safe
(bezpiecznymi w razie uszkodzenia). System S7-400H jest systemem fault-tolerant, który może
być stosowany do sterowania procesami wymagającymi procedur bezpieczeństwa jedynie przy
użyciu dodatkowych środków.
Po co systemy fault-tolerant?
Celem stosowania systemów fault-tolerant jest redukcja przestojów w produkcji niezależnie od
tego czy defekt jest spowodowany błędem/uszkodzeniem, czy pracami konserwacyjnymi.
Im większy koszt przestojów, tym większa potrzeba użycia systemu fault-tolerant.
Ogólnie wyższe koszty inwestycji w systemy tolerujące uszkodzenia szybko zwracają się
dzięki unikaniu strat w produkcji.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
21
Systemy tolerujące uszkodzenia
2.1 Redundantne systemy automatyki w serii SIMATIC
Redundancja oprogramowania
Dla wielu aplikacji wymagania jakości redundancji lub rozmiar części instalacji mogących
wymagać systemu redundantnego niekoniecznie uzasadniają implementację specjalnego
systemu fault-tolerant. Zwykle proste mechanizmy programowe wystarczają by wadliwa część
sterowania była kontynuowana w systemie zastępczym jeśli pojawią się problemy.
Opcjonalny pakiet "SIMATIC S7 Software Redundancy" może być implementowany w
standardowych systemach S7-300 i S7-400 do sterowania procesami, które tolerują
opóźnienia w zakresie sekund, tj. wodociągi, uzdatnianie wody lub ruch drogowy.
Redundantne
I/O
Moduły I/O są nazywane redundantnymi, gdy są podwojone, skonfigurowane i używane jako
redundantne pary. Użycie redundantnych I/O oznacza maksymalną dyspozycyjność,
ponieważ takie systemy będą tolerować uszkodzenie CPU i modułu sygnałowego; zobacz
rozdział Podłączanie redundantnych I/O (str. 127).
Przy wymaganiu redundantnych I/O, używa się bloków z biblioteki "Functional I/O
Redundancy".
Bloki te są dostępne w bibliotece "Redundant IO(V1)" (zorientowana modułowo) lub
"Redundant IO CGP" (zorientowana kanałowo) pod STEP 7\S7_LIBS\RED_IO.
Funkcje i użycie bloków są opisane w pomocy online.
22
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Systemy tolerujące uszkodzenia
2.2 Zwiększanie dyspozycyjności systemu
Zwiększanie dyspozycyjności systemu
2.2
System S7-400H zaspokaja wysokie wymagania co do dyspozycyjności, inteligencji i
rozproszenia stawiane dzisiejszym systemom automatyki. System zapewnia wszelką
funkcjonalność wymaganą do akwizycji i przygotowania danych procesowych, włączając
sterowanie w otwartej i zamkniętej pętli sprzężenia oraz monitoring linii montażowych i
instalacji.
Systemy całkowicie zintegrowane
System S7-400H i inne komponenty SIMATIC, takie jak system sterowania SIMATIC PCS7
są zharmonizowane. Naturalną rzeczą jest więc implementacja całkowicie zintegrowanego
systemu, poczynając od sterowni do czujników i aparatów, co gwarantuje maksymalną
wydajność systemu.
Serwer
Stacja OS
Serwer
Klient
Drukarka
Klient
System
inżynierski
Sterownia
LAN(redundantna)
S7-400
z tolerancją uszkodzeń
S7400H
S7-400
S7-300
Systemy automatyki
PROFIBUS DP (redundantny)
ET200M
ET200B
ET200L
DP/PA coupler
ET200X
Rozproszone I/O
Czujniki/aparaty
Rys. 2-2
Całkowicie zintegrowane rozwiązanie z SIMATIC
Stopniowanie dyspozycyjności poprzez dublowanie komponentów
Redundantna struktura S7-400H zapewnia dyspozycyjność w każdym momencie. To
oznacza, że wszystkie główne komponenty są zdublowane.
Ta struktura obejmuje procesory, zasilacze i sprzęt do połączenia dwóch procesorów.
Sam decydujesz o dublowaniu innych komponentów, zależnie od procesu, który
automatyzujesz.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
23
Systemy tolerujące uszkodzenia
2.2 Zwiększanie dyspozycyjności systemu
Redundantne węzły
Redundantne węzły przedstawiają niezawodność systemów z redundantnymi komponentami
w przypadku awarii. Węzeł redundantny może być uważany za niezależny kiedy
uszkodzenie komponentu w węźle nie skutkuje ograniczeniem niezawodności w innych
węzłach lub całym systemie.
Dyspozycyjność całego systemu może być pokazana prosto na diagramie blokowym. W
systemie 1z2, jeden komponent węzła redundantnego może zawieść bez uszkodzenia
operatywności całego systemu. Najsłabsza ścieżka w łańcuchu węzłów redundantnych
decyduje o dyspozycyjności całego systemu.
Bez błędu/uszkodzenia
PS
CPU
Bus
IM153-2
PS
CPU
Bus
IM153-2
SM
Redundantne węzły 1z2
Przykład redundancji w sieci w stanie bez błędu lub uszkodzenia
Rys. 2-3
Błąd/uszkodzenie
Poniższy rysunek przedstawia uszkodzenie jednego elementu bez naruszania
funkcjonalności całego systemu.
PS
CPU
Bus
IM153-2
PS
CPU
Bus
IM153-2
SM
Przykład redundancji w systemie 1z2 z błędem/uszkodzeniem
Rys. 2-4
Defekt węzła redundantnego (całkowita awaria)
Poniższy rysunek przedstawia system niezdolny do pracy, ponieważ obydwie podjednostki
zawiodły w węźle 1z2 (całkowita awaria).
PS
CPU
Bus
IM153-2
PS
CPU
Bus
IM153-2
SM
Redundantne węzły 1z2
Rys. 2-5
24
Przykład redundancji w systemie 1z2 w przypadku awarii całkowitej
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
S7-400H – opcje instalacyjne
3.1
3
S7-400H – opcje instalacyjne
Pierwsza część opisu dotyczy podstawowej konfiguracji redundantnego systemu S7-400H i
komponentów systemu bazowego S7-400H. Potem zajmujemy się komponentami
sprzętowymi za pomocą których możesz rozbudowywać ten system bazowy.
Druga część dotyczy narzędzi programowych, których będziesz używać do konfiguracji i
programowania S7-400H. Załączone są opisy dodatków i rozszerzonych funkcji dostępnych
dla bazowego systemu S7-400, których będziesz potrzebować do stworzenia programu i
wykorzystania wszystkich właściwości S7-400H w celu zwiększenia dyspozycyjności.
Ważne informacje o konfiguracji
UWAGA
Otwarte urządzenia
Moduły S7-400 są klasyfikowane jako otwarte urządzenia, co oznacza że trzeba je
instalować w skrzynce, szafce, rozdzielni, do których dostęp jest zabezpieczony kluczem lub
innym narzędziem. Dostęp do nich jest dozwolony tylko dla przeszkolonego lub
autoryzowanego personelu.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
25
S7-400H - opcje instalacyjne
3.1 S7-400H - opcje instalacyjne
Poniższy rysunek pokazuje przykład konfiguracji S7-400H ze wspólnymi rozproszonymi I/O
i podłączeniem do redundantnej sieci obiektowej. Dalsza część zajmuje się komponentami
sprzętowymi i programowymi wymaganymi do instalacji i pracy S7-400H.
Stacja Operatorska (OS;
wizualizacja) z WinCC
redundancy i S7 REDCONNECT
redundantna komunikacja
Stacja Inżynierska (ES;
konfiguracja) ze STEP 7
na stałe podłączony do
CPU
Redundantna magistrala systemowa (Ethernet)
Stacja S7-400H (AS)
Rozproszone
I/O ET200M
Redundantny PROFIBUS
DP
Rys. 3-1
Rozproszone
I/O ET200M
Przegląd
Dalsze informacje
Komponenty standardowego systemu S7-400 są również używane w systemie S7-400H.
Szczegółowe informacje wszystkich komponentów sprzętowych systemu S7–400 można
znaleźć w podręczniku S7-400 automation system module specifications.
Zasady tworzenia programu użytkownika i używania komponentów ustalone dla standardowego
systemu S7-400 również dotyczą systemu fault-tolerant S7-400H.
Odsyłamy do opisów w podręcznikach Programming with STEP 7, System Software for S7300/400; Standard and System Functions.
26
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
S7-400H - opcje instalacyjne
3.2 Zasady montażu stacji fault-tolerant
3.2
Zasady montażu stacji fault-tolerant
Poniższe zasady muszą być stosowane w stacjach fault-tolerant, obok zasad ogólnie
stosowanych do rozmieszczenia modułów w S7-400:
● Procesory zawsze muszą być włożone w te same sloty.
● Redundantnie używane zewnętrzne interfejsy DP master lub moduły komunikacyjne
muszą być włożone w te same sloty w każdym przypadku.
● Zewnętrzne interfejsy DP master dla redundantnych sieci DP powinny być umieszczane
raczej tylko w centralnych rackach (niż w rackach rozszerzeń).
●
Redundantnie używane moduły (np. CPU 417-4H, DP slave interfejs IM 153-2) muszą być
identyczne, tj. muszą mieć ten sam numer zamówieniowy, tę samą wersję, ten sam
firmware.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
27
S7-400H - opcje instalacyjne
3.3 S7-400H - system bazowy
3.3
S7-400H - system bazowy
Sprzęt w systemie bazowym
System bazowy zawiera komponenty sprzętowe niezbędne do sterowania fault-tolerant
(tolerującego uszkodzenia). Poniższy rysunek pokazuje komponenty do konfiguracji.
System bazowy może być poszerzony o standardowe moduły S7-400. Ograniczeniom
podlegają moduły funkcyjne i komunikacyjne; zobacz Dodatek E Moduły funkcyjne i
komunikacyjne obsługiwane przez system S7-400H (str. 333).
Rack UR2H
S7-400H system bazowy
Rack 0
Rack 1
2 światłowody
2 PS
Rys. 3-2
Centralne
moduły
2 CPU
4 moduły synchronizacji
Sprzęt w systemie bazowym S7-400H
Dwa centralne moduły są sercem systemu S7-400H. Przełącznik z tyłu procesora służy do
ustawiania numeru racka. W dalszej części będziemy się odnosić do CPU w racku 0 jako
CPU 0 i do CPU w racku 1 jako CPU 1.
Rack dla S7-400H
Rack UR2-H umożliwia instalację dwóch osobnych podsystemów po 9 slotów każdy i jest
przystosowany do instalacji w szafach 19".
Można również złożyć system S7-400H w dwóch osobnych rackach. Rack UR1 i UR2 są
możliwe do wykorzystania.
28
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
S7-400H - opcje instalacyjne
3.3 S7-400H - system bazowy
Zasilanie
Wymagany jest jeden zasilacz ze standardowej serii S7-400 dla każdego procesora,
czyli dla każdego z podsystemów S7-400H.
Dostępne zasilacze mają nominalne napięcia wejściowe 24 V DC i 120/230 V AC
i wyjściowy prąd 10 i 20 A.
By zwiększyć dyspozycyjność zasilania można użyć dwóch redundantnych zasilaczy w
każdym podsystemie. W takiej konfiguracji trzeba użyć zasilacz PS 407 10 A R
na napięcie 120/230 V AC i prąd wyjściowy 10 A.
Moduły synchronizacyjne
Moduły synchronizacyjne służą do połączenia dwóch procesorów. Są zainstalowane w
procesorach i połączone światłowodami.
Są dwa rodzaje modułów synchronizacyjnych: jeden na odległość do 10 metrów i jeden na
odległość do 10 km między procesorami.
System fault-tolerant wymaga 4 modułów synchronizacyjnych tego samego typu. Więcej
informacji na ten temat jest w rozdziale Moduły synchronizacyjne dla S7-400H
(str. 249).
Światłowody
Światłowody służą do połączenia modułów synchronizacyjnych by utworzyć redundantne
połączenie między procesorami. Łączą one górną i dolną parę modułów synchronizacyjnych.
Specyfikacja dostępnych światłowodów dla systemu S7-400H jest w rozdziale Wybór
światłowodów (str. 254).
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
29
S7-400H - opcje instalacyjne
3.4 Moduły I/O dla S7-400H
3.4
Moduły I/O dla S7-400H
System S7-400H może być wyposażony w moduły I/O serii SIMATIC S7. I/O mogą być
używane w następujących urządzeniach:
● Centralne jednostki
● Jednostki rozszerzeń
● Rozproszone na PROFIBUS DP.
Dostępne moduły funkcyjne (FM) i komunikacyjne (CP) dla systemu S7-400H są opisane w
Dodatku E Moduły funkcyjne i komunikacyjne obsługiwane przez system S7-400H (str. 333).
Rodzaje konfiguracji I/O
Rodzaje konfiguracji modułów I/O:
● Jednokanałowa (Single-channel), jednostronna (one-sided) ze standardową
dyspozycyjnością
Przy konfiguracji single-channel, one-sided mamy pojedyncze moduły I/O. Moduły
są tylko w jednej jednostce i zawsze są adresowane tylko przez nią.
Jakkolwiek procesory są połączone w trybie redundantnym, więc wykonują program
użytkownika jednakowo.
● Jednokanałowa (Single-channel), przełączana (switched) z podwyższoną dyspozycyjnością
Konfiguracja rozproszona switched single-channel zawiera jeden zestaw modułów I/O, ale
adresowany przez obydwie jednostki.
● Redundantna dwukanałowa (redundant, dual-channel) z maksymalną dyspozycyjnością
Konfiguracja redundant dual-channel zawiera dwa zestawy modułów I/O adresowane
przez obydwie jednostki.
Dalsze informacje
Dokładne informacje na temat używania I/O zawarto w rozdziale Używanie I/O w S7-400H (str.
119).
30
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
S7-400H - opcje instalacyjne
3.5 Komunikacja
3.5
Komunikacja
System S7-400H wspiera następujące metody i mechanizmy komunikacyjne:
● Magistrale systemowe z Industrial Ethernet
● Połączenia point-to-point
Odnosi się to zarówno do komponentów centralnych jak i rozproszonych. Możliwe
moduły komunikacyjne są wymienione w Dodatku E.
Dyspozycyjność komunikacji
Dyspozycyjność komunikacji można zmieniać w systemie S7-400H. System S7-400H
oferuje różne rozwiązania by spełnić konkretne wymagania. Rozwiązania od prostych
liniowych sieci po redundantne podwójne pętle światłowodowe.
Komunikacja tolerująca uszkodzenia (Fault-tolerant communication) w sieciach PROFIBUS
lub Industrial Ethernet jest wspierana tylko przez funkcje S7 communication.
Programowanie i konfigurowanie
Poza użyciem dodatkowych komponentów sprzętowych, zasadniczo nie ma różnic w
programowaniu i konfigurowaniu w stosunku do standardowych systemów.
Trzeba tylko skonfigurować połączenia fault-tolerant (fault-tolerant connections). Specjalne
programowanie nie jest potrzebne.
Wszystkie potrzebne funkcje komunikacyjne są zintegrowane w systemie operacyjnym
procesora fault-tolerant. Funkcje te pracują automatycznie w tle, np. by monitorować
połączenie, lub automatycznie przełączyć na redundantne połączenie w przypadku błędu.
Dalsze informacje
Dokładne informacje na temat komunikacji w S7-400H, są w rozdziale Komunikacja
(str. 157).
3.6
Narzędzia do konfiguracji i programowania
Podobnie jak S7-400, system S7-400H jest konfigurowany i programowany za pomocą
STEP 7.
Są tylko niewielkie ograniczenia przy pisaniu programu. Jak również są dodatkowe
szczegóły specyficzne dla konfiguracji fault-tolerant. System operacyjny monitoruje
redundantne komponenty i automatycznie przełącza na komponenty rezerwowe w
przypadku błędu. Odpowiednie informacje są skonfigurowane i skomunikowane z systemem
w programie STEP 7.
Szczegółowe informacje są w pomocy online, rozdział Konfiguracja za pomocą STEP 7
(str. 179) i w Dodatku D Różnice między systemami standardowymi a systemami fault-tolerant
(str. 329).
Narzędzia opcjonalne
Wszystkie narzędzia standardowe, inżynierskie, oprogramowanie runtime używane w
systemie S7-400 jest również wspierane przez system S7-400H.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
31
S7-400H - opcje instalacyjne
3.7 Program użytkownika
3.7
Program użytkownika
Zasady projektowania i programowania standardowych systemów S7-400 również odnoszą się
do systemów S7-400H.
W zakresie wykonywania programu użytkownika, system S7-400H zachowuje się identycznie
jak system standardowy. Integralne funkcje synchronizacyjne systemu operacyjnego są
wykonywane automatycznie w tle. Nie trzeba ich konfigurować w programie użytkownika.
Przy pracy redundantnej, programy użytkownika są przechowywane identycznie, wykonywane
synchronicznie i sterowane zdarzeniowo na obydwu procesorach.
Jakkolwiek są dostępne różne bloki, których można użyć do dostrojenia programu by
polepszyć reakcję na wydłużające się czasy cyklów w wyniku operacji takich jak np.
aktualizacja (update).
Bloki specyficzne dla S7-400H
Dodatkowo do bloków wspieranych przez systemy S7-400 i S7-400H, oprogramowanie S7-400H
dostarcza dalszych bloków do wpływania na funkcje redundancji.
Na błędy redundancji w S7-400H można reagować używając poniższych bloków
organizacyjnych:
● OB 70, I/O redundancy errors (Błędy redundancji I/O)
● OB 72, CPU redundancy errors (Błędy redundancji procesorów)
SFC 90 "H_CTRL" można użyć w następujących celach:
● Blokada link-up w master CPU.
● Blokada aktualizacji (updating) w master CPU.
● Usunąć, wznowić, natychmiastowo uruchomić jeden z testów cyklicznego autotestu (cyclic
self-test).
UWAGA
Wymagane OB.
Zawsze należy wgrać następujące OB błędów do S7-400H CPU: OB 70, OB 72, OB 80,
OB 82, OB 83, OB 85, OB 86, OB 87, OB 88, OB 121 i OB 122. Bez nich system
fault-tolerant przechodzi w STOP w przypadku błędu.
Dalsze informacje
Dokładne informacje na temat pokazanych bloków są umieszczone w podręcznikach:
Programming with STEP 7 , System Software for S7-300/400; System and Standard Functions.
32
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
S7-400H - opcje instalacyjne
3.8 Dokumentacja
3.8
Dokumentacja
Rysunek poniżej przedstawia przegląd opisów różnych komponentów i opcji systemu S7400H.
Temat
Dokumentacja
Sprzęt
Zasilanie (możliwe redundantne)
UR2-H rack
Standardowa dokumentacja S7
IM 153-2
ET 200M rozproszone I/O
IM 157
DP/PA Link i Y-Link
HW i Inst. Mod. Spec. Lista rozkazów
Programowanie H-specific: OB, SFC, rozszerzenie SSL, zdarzenia i obsługa błędów specyficzne dla systemów H
Dokumentacja STEP 7
Programming with STEP7 V5.4 System and Standard
Functions (podręczniki i pomoc online)
Systemy H szczegółowo:
Instalacja, Opcje, Pierwsze kroki,
Tryby pracy, Konfiguracja
komunikacji przez STEP 7,
Uszkodzenia i Wymiana,
Zmiany w systemie
S7-400H automation system
Fault-tolerant systems
(podręczniki i pomoc
online)
Systemy fail-safe
Konfiguracja i programowanie
systemów fail-safe, Praca z
systemami S7 F V5.2
Rys. 3-3
S7 F/FH automation systems
Podręcznik
Dokumentacja do systemów fault-tolerant
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
33
S7-400H - opcje instalacyjne
3.8 Dokumentacja
34
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Pierwsze kroki
4.1
4
Pierwsze kroki
Ten poradnik pokazuje, na konkretnym przykładzie, kroki niezbędne do uruchomienia systemu.
Rezultatem jest działająca aplikacja. Nauczysz się jak sterownik S7-400H
pracuje i zaznajomisz się z jego reakcją na błąd.
Zależnie od twojego doświadczenia, przejście przez ten przykład zajmuje 1-2 godzin.
4.2
Wymagania
Poniższe wymagania muszą być spełnione:
Poprawnie zainstalowana wersja STEP 7 na komputerze; zobacz rozdział Konfiguracja za
pomocą STEP 7 (str. 179). Wszystkie niezbędne aktualizacje sprzętowe (hardware update)
są zainstalowane.
Moduły wymagane do konfiguracji sprzętowej:
● System S7-400H AS zawierający:
– 1 x UR2–H rack
– 2 zasilacze, PS 407 10A
– 2 x H–CPU
– 4 moduły synchronizacyjne
– 2 światłowody
● ET 200M rozproszone I/O z aktywną magistralą i:
– 2 IM 153-2
– 1 moduł wejść cyfrowych, SM321 DI 16 x DC24V
– 1 moduł wyjść cyfrowych, SM322 DO 16 x DC24V
● niezbędne akcesoria, kable PROFIBUS itd.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
35
Pierwsze kroki
4.3 Instalacja sprzętowa i uruchomienie S7-400H
4.3
Instalacja sprzętowa i uruchomienie S7-400H
Instalacja sprzętu
By zainstalować S7-400H jak pokazano na Rys. 4-1:
Rack 0
Rack 1
System S7-400H
Rozproszone I/O ET 200M
Rys. 4-1
Instalacja sprzętu
1. Zainstaluj obydwa moduły systemu S7-400H jak opisano w podręcznikach
S7-400 Automation Systems, Installation and Module Specifications.
2. Ustaw numery racków używając przełącznika z tyłu każdego procesora.
Źle ustawiony numer racka blokuje dostęp online do sterownika i procesor może nie
wystartować.
3. Zainstaluj moduły synchronizacyjne w procesorach jak opisano w S7-400 Automation
System, Installation.
4. Podłącz światłowody.
Zawsze łącz dwa górne i dwa dolne moduły synchronizacyjne. Ułóż światłowody w taki
sposób, by były bezpieczne.
Powinieneś również prowadzić światłowody osobno. To zwiększa dyspozycyjność i
zabezpiecza kable przed potencjalnymi podwójnymi błędami powodowanymi przez np.
jednoczesne uszkodzenie obydwu kabli.
Zawsze podłączaj światłowody do procesorów przed załączeniem zasilania. W przeciwnym
przypadku obydwa procesory mogą wejść w tryb master.
5. Skonfiguruj rozproszone I/O jak opisano w podręczniku ET 200M Distributed I/O Device.
6. Podłącz komputer do pierwszego procesora H-CPU, CPU0. Ten procesor będzie
masterem w systemie S7-400H.
7. Pamięć RAM jest testowana po POWER ON. Zabiera to ok. 10 minut. W tym czasie nie
ma dostępu do CPU, a dioda STOP LED miga. Jeśli używane są baterie podtrzymujące,
test nie jest wykonywany przy następnych załączeniach.
36
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Pierwsze kroki
4.3 Instalacja sprzętowa i uruchomienie S7-400H
Uruchomienie S7-400H
Wykonaj poniższe kroki w celu uruchomienia S7-400H:
1. W SIMATIC Manager, otwórz przykładowy projekt "HProject". Konfiguracja
odpowiada zestawieniu sprzętu w "Wymagania".
2. Otwórz konfigurację sprzętową projektu przez zaznaczenie komponentu
sprzętowego, prawy przycisk, polecenie "Object -> Open" z menu
kontekstowego. Jeśli konfiguracja się zgadza przejdź do kroku 6.
3. Jeśli konfiguracja sprzętowa jest inna w projekcie, np.: inne typy modułów, adresy MPI,
adresy DP, zmień i zapisz projekt odpowiednio. Szczegóły można znaleźć w
podstawowej pomocy w SIMATIC Manager.
4. Otwórz program użytkownika w "S7 program".
W widoku offline, ten "S7 program" jest przypisany tylko do CPU0. Program użytkownika
wykonuje się przy opisanej konfiguracji sprzętowej. Zapala diodki na module wyjść
cyfrowych.
5. Zmień program użytkownika dostosowując do twojej konfiguracji i zapisz go.
6. Wybierz "PLC -> Download" by wgrać program do CPU0.
7. Wystartuj system S7-400H przełączając wybierak na CPU0 w pozycję RUN, potem
załącz CPU1. Procesor przeprowadza warm restart i wywołuje OB 100.
Rezultat: CPU0 startuje jako master CPU (główny) a CPU1 jako standby CPU
(rezerwowy). Po tym jak standby CPU jest linked i updated, system S7-400H
przyjmuje tryb redundantny i wykonuje program użytkownika. Zapala diody na module
wyjść cyfrowych.
Uwaga
Można również startować i zatrzymywać S7-400H używając STEP 7. Więcej
informacji jest w pomocy online.
Cold start (zimny start) można wywołać tylko z komputera przez polecenie "Cold start".
Zanim to będzie możliwe, CPU musi być w trybie STOP a wybierak trybu w pozycji RUN.
OB 102 jest wywoływany przy zimnym starcie.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
37
Pierwsze kroki
4.4 Przykłady reakcji systemu fault-tolerant na uszkodzenia
4.4
Przykłady reakcji systemu fault-tolerant na uszkodzenia
Przykład 1: Uszkodzenie CPU lub zasilacza
Sytuacja wyjściowa: S7-400H jest w trybie redundantnym.
1. Zasymuluj uszkodzenie CPU0 przez wyłączenie zasilacza.
Wynik: Diody REDF, IFM1F i IFM2F zapalają się na CPU1. CPU1 przechodzi w single
mode (tryb samodzielny) i kontynuuje przetwarzanie programu.
2. Załącz zasilanie ponownie.
Wynik:
– CPU0 przeprowadza automatycznie LINK-UP i UPDATE.
– CPU0 przechodzi w RUN, i pracuje w standby mode (trybie rezerwowym).
– System S7-400H jest w trybie redundantnym.
Przykład 2: Uszkodzenie światłowodu
Sytuacja wyjściowa: S7-400H jest w trybie redundantnym. Wybierak trybu na procesorach
jest w pozycji RUN.
1. Rozłącz światłowody.
Wynik: Diody REDF i IFM1F lub IFM2F (zależnie od rozłączonego kabla) zapalają się na
obydwu procesorach. CPU rezerwowy (standby CPU) przechodzi w tryb
TROUBLESHOOTING . Drugi CPU pozostaje jako master i wykonuje program w trybie
samodzielnym (single mode).
2. Podłącz światłowód.
Wynik: Standby CPU (rezerwowy) przeprowadza LINK-UP i UPDATE. System S7-400H
wraca do trybu redundantnego.
38
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Instalacja CPU 41x–H
5.1
5
Elementy nastawcze i wskaźnikowe procesorów
Elementy nastawcze i wskaźniki w CPU 412-3H
Rys. 5-1
Układ nastawników i wskaźników w CPU 412-3H
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
39
Instalacja CPU 41x–H
5.1 Elementy nastawcze i wskaźnikowe procesorów
Elementy nastawcze i wskaźniki w CPU 414–4H/417–4H
Rys. 5-2
40
Układ nastawników i wskaźników w CPU 414-4H/417-4H
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Instalacja CPU 41x–H
5.1 Elementy nastawcze i wskaźnikowe procesorów
Wskaźniki
diodowe LED
Poniżej pokazano przegląd wskaźników LED na procesorach.
Rozdziały Funkcje monitorujące CPU (str. 44) i Wskaźniki statusu i błędów (str. 46)
Opisują stany i błędy/uszkodzenia wskazywane przez te diody.
Tabela 5-1
Diody LED na procesorach
LED
Kolor
Oznaczenie
INTF
EXTF
Czerwony
Czerwony
Internal error (Błąd wewnętrzny)
External error (Błąd zewnętrzny)
FRCE
Żółty
Active force request (Aktywne wymuszanie)
RUN
Zielony
RUN mode (Praca)
STOP
Żółty
STOP mode (Zatrzymany)
BUS1F
Czerwony
Błąd sieci MPI/PROFIBUS DP na interfejsie 1
BUS2F
Czerwony
Błąd sieci PROFIBUS DP na interfejsie 2
MSTR
Żółty
CPU kontroluje proces
REDF
Czerwony
Brak/ błąd redundancji
RACK0
Żółty
CPU w racku 0
RACK1
Żółty
CPU w racku 1
IFM1F
Czerwony
Błąd modułu synchronizacyjnego 1
IFM2F
Czerwony
Błąd modułu synchronizacyjnego 2
Wybierak trybu
Wybierak służy do zmiany bieżącego trybu pracy procesora. Wybierak trybu jest przełącznikiem
wahliwym z trzema pozycjami.
Rozdział Wybierak trybu (str. 49) opisuje funkcje tego przełącznika.
Slot na kartę pamięci
W ten slot wkładana jest karta pamięci.
Są dwa rodzaje kart pamięci:
● karty RAM
Można rozszerzyć pamięć load procesora kartą RAM.
● karty Flash
Karta FLASH może służyć do przechowywania bezpiecznej kopii programu i danych
bez baterii podtrzymującej. Kartę flash można programować zarówno z komputera jak i
z CPU. Karta flash również poszerza pamięć load procesora.
Dokładne informacje na temat kart pamięci są w rozdziale Struktura i funkcje
kart pamięci (str. 54).
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
41
Instalacja CPU 41x–H
5.1 Elementy nastawcze i wskaźnikowe procesorów
Slot na moduły interfejsu
Slot jest przeznaczony na moduły H-Sync (moduły synchronizacyjne) .
MPI/DP interfejs
Do tego interfejsu można podłączyć np. takie urządzenia:
● Programatory (komputery) (PG)
● Urządzenia/panele operatorskie (OP)
● Dalsze sterowniki S7-400 lub S7-300; zobacz rozdział Multipoint interfejs (MPI) (str. 57)
Używaj wtyczek z ukośnym wyjściem kablowym, zobacz podręcznik S7–400 Automation
System, Hardware and Installation.
Interfejs MPI może być również skonfigurowany jako DP master i obsługiwać do 32 urządzeń
na sieci PROFIBUS DP.
PROFIBUS DP interfejs
Interfejs PROFIBUS DP obsługuje rozproszone I/O, PG i OP.
Ustawianie numeru racka
Użyj przełącznika z tyłu CPU do ustawienia numeru racka. Przełącznik ma dwie pozycje: 1
(górna) i 0 (dolna). Pierwszy CPU ma ustawiony numer racka 0, drugi CPU przypisany ma
numer 1. Domyślne ustawienie na wszystkich procesorach to numer 0.
Podłączanie zewnętrznego napięcia podtrzymującego do gniazda "EXT. BATT."
Zasilacze S7-400H pozwalają na użycie dwóch baterii podtrzymujących. Pozwala to na:
● Podtrzymanie programu użytkownika w pamięci RAM.
● Zachowanie pamięci bitowej, czasomierzy, liczników, danych systemowych i danych w
dynamicznych blokach danych.
● Podtrzymanie wewnętrznego zegara.
Ten sam efekt można uzyskać podłączając napięcie DC pomiędzy 5 V DC a 15 V DC
do gniazda "EXT. BATT." w CPU.
Właściwości wejścia "EXT. BATT." :
● Zabezpieczenie przed odwrotną polaryzacją
● Ograniczenie zwarciowe prądu do 20 mA
42
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Instalacja CPU 41x–H
5.1 Elementy nastawcze i wskaźnikowe procesorów
Aby podłączyć pomocnicze napięcie do wejścia "EXT. BATT", potrzebny jest kabel z wtyczką Ø
2,5mm wg rysunku poniżej. Uwaga na polaryzację wtyczki.
+
−
Czerwony: plus
Wtyczka jack fi 2,5mm
Rys. 5-3
Czarny lub niebieski: minus
Jack
Kabel zmontowany razem z wtyczką można zmówić pod numerem:
A5E00728552A.
Uwaga
Jeśli trzeba wymienić zasilacz i jest potrzeba zachowania programu i danych w pamięci
RAM podczas wymiany, należy podłączyć pomocnicze napięcie do gniazda "EXT. BATT."
zgodnie z powyższymi wskazówkami.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
43
Instalacja CPU 41x–H
5.2 Funkcje monitorujące CPU
5.2
Funkcje monitorujące CPU
Funkcje monitorujące i komunikaty błędów
Sprzęt i system operacyjny procesora dostarcza funkcji zapewniających poprawną pracę
i określone reakcje na błędy. Niektóre błędy mogą również wyzwolić reakcję w programie
użytkownika.
Tabela poniżej zawiera przegląd możliwych błędów i ich przyczyn i odpowiadające
im reakcje CPU.
Dodatkowe funkcje testujące i informacyjne są dostępne w każdym CPU i mogą być
wywołane w STEP 7.
Klasa błędu
Przyczyna błędu
Reakcja systemu operacyjnego
LED błędu
Błąd dostępu
Uszkodzenie modułu (SM, FM, CP)
LED "EXTF" jest zapalona dopóki
błąd nie zostanie usunięty.
W SM:
 Wywołanie OB 122
 Wpis do bufora diagnostycznego
 Dla modułów wejść: Wpis "null" dla
danych w akumulatorze lub w
process image
W przypadku innych modułów:
 Wywołanie OB 122
EXTF
Błąd przekroczenia
czasu
(Timeout error)
 Czas wykonania programu użytkownika
(OB 1 i wszystkie OB przerwań i błędów)
przekracza ustawiony maksymalny czas
cyklu.
 Błąd żądania OB
 Przepełnienie bufora informacji startowych
 Błąd przerwania zegarowego (Time-of-day)
LED "INTF" " jest zapalona dopóki błąd INTF
nie zostanie usunięty.
Wywołanie OB 80.
Jeśli OB nie jest wgrane: CPU
przechodzi w tryb STOP.
Błąd zasilania
modułu(ów)
(nie brak
zasilania linii)
W rack’u centralnym lub rozszerzeń:
 przynajmniej jedna z baterii
podtrzymujących w zasilaczu jest
rozładowana.
 brak napięcia podtrzymującego.
 Zasilanie 24 V zasilacza zostało
uszkodzone.
Wywołanie OB 81
Jeśli OB nie jest wgrane: CPU
pozostaje w trybie RUN.
EXTF
Przerwanie
diagnostyczne
Moduł I/O wspierający raporty przerwań i
przerwania diagnostyczne.
Wywołanie OB 82
Jeśli OB nie jest wgrane: CPU
przechodzi w tryb STOP.
EXTF
Przerwanie
usunięcia/włożenia
Usunięcie lub włożenie SM, włożenie złego
typu modułu
Wywołanie OB 83
Jeśli OB nie jest wgrane: CPU
przechodzi w tryb STOP.
EXTF
Błąd sprzętowy
CPU
 Błąd pamięci został wykryty i
usunięty.
 Połączenie redundantne: Błąd przesyłu
danych.
Wywołanie OB 84
Jeśli OB nie jest wgrane: CPU
pozostaje w trybie RUN.
INTF
44
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Instalacja CPU 41x–H
5.2 Funkcje monitorujące CPU
Klasa błędu
Przyczyna błędu
Reakcja systemu operacyjnego
LED błędu
Błąd wykonania
programu
 Wywołana klasa priorytetu, ale
odpowiadające OB nie jest dostępne.
 W przypadku wywołania SFB: brak lub
uszkodzony instance DB
Wywołanie OB 85
Jeśli OB nie jest wgrane: CPU
przechodzi w tryb STOP.
INTF
 Błąd aktualizacji process image’u
EXTF
Defekt
racka/stacji
 Awaria zasilania w rack’u rozszerzeń
 Awaria segmentu DP
 Awaria segmentu sprzęgającego: brak lub
uszkodzony IM, przerwany kabel
Wywołanie OB 86
Jeśli OB nie jest wgrane: CPU
przechodzi w tryb STOP.
EXTF
Anulowane
wykonanie
Wykonanie bloku programu anulowane.
Możliwe reakcje na anulowanie:
 Głębokość zagnieżdżeń nawiasów
powyżej maksimum
 Głębokość zagnieżdżeń master control
relay powyżej maksimum
 Głębokość zagnieżdżeń błędów
synchronicznych powyżej maksimum
 Głębokość zagnieżdżeń wywołań bloków
(stos U) powyżej maksimum
 Głębokość zagnieżdżeń wywołań bloków
(stos B) powyżej maksimum
 Błąd przydzielania lokalnego obszaru
danych
Wywołanie OB 88
Jeśli OB nie jest wgrane: CPU
przechodzi w tryb STOP.
INTF
Błąd
programowania
Błędy programu użytkownika:
 Błąd konwersji BCD
 Błąd długości zakresu
 Bład zakresu
 Błąd przyporządkowania
 Błąd zapisu
 Błąd numeru czasomierza
 Bład numeru licznika
 Błąd numeru bloku
 Blok niewgrany
Wywołanie OB 121
Jeśli OB nie jest wgrane: CPU
przechodzi w tryb STOP.
INTF
Błąd kodu MC7
Błąd w skompilowanym programie
użytkownika, np. niedozwolony kod OP lub
skok poza obszar bloku.
CPU przechodzi w tryb STOP.
Wymagany restart CPU lub reset
pamięci.
INTF
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
45
Instalacja CPU 41x–H
5.3 Wskaźniki statusu i błędów
5.3
Wskaźniki statusu i błędów
Diody RUN i STOP
Diody RUN i STOP dostarczają informacji o aktualnym statusie pracy CPU.
LED
Znaczenie
RUN
H
STOP
D
D
H
CPU w trybie STOP. Program użytkownika nie jest wykonywany. Możliwy zimny/
ciepły restart (cold/warm restart). Jeżeli tryb STOP był wymuszony przez błąd,
wskaźnik błędu (INTF lub EXTF) jest również zapalony.
B
2 Hz
B
2 Hz
CPU jest USZKODZONY. Wszystkie pozostałe diody również migają z
częstotliwością 2 Hz.
B
0.5 Hz
H
Tryb HOLD został wymuszony przez funkcje testowe.
B
2 Hz
H
D
B
2 Hz
Zimny/ciepły restart został zainicjowany. Zimny/ciepły restart może trwać minutę
lub dłużej, w zależności od długości wywołanego OB. Jeśli CPU nie przechodzi w
tryb RUN, możliwe, że są błędy w konfiguracji systemu.
Aktywny jest autotest z niebuforowanym zasilaniem. Test może trwać do 10 minut.
Trwa reset pamięci CPU.
x
B
0.5 Hz
CPU żąda resetu pamięci.
B
0.5 Hz
B
0.5 Hz
Tryb Troubleshooting (diagnozowania i usuwania usterek)
CPU w trybie RUN.
D = LED zgaszona; H = LED zapalona; B = LED miga z określoną częstotliwością; x = status
LED nieistotny
Diody MSTR, RACK0 i RACK1
Trzy diody MSTR, RACK0 i RACK1 dostarczają informacji o numerze racka ustawionego w
CPU i pokazują, który CPU steruje przełączanymi (switched) I/O.
LED
Znaczenie
MSTR
RACK0
RACK1
H
x
x
H
x
D
CPU steruje przełączanymi I/O
CPU na rack’u 0
x
D
H
CPU na rack’u 1
D = LED zgaszona; H = LED zapalona; x = status LED nieistotny
46
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Instalacja CPU 41x–H
5.3 Wskaźniki statusu i błędów
Diody INTF, EXTF i FRCE
Trzy diody INTF, EXTF i FRCE, dostarczają informacji o błędach i specjalnych
zdarzeniach w trakcie wykonywania programu użytkownika.
LED
Znaczenie
INTF
EXTF
FRCE
H
x
x
Został wykryty błąd wewnętrzny (programowania lub parametryzacji).
x
H
x
x
x
H
Został wykryty błąd zewnętrzny (innymi słowy, błąd, którego przyczyna
nie leży w module CPU).
Aktywne żądanie wymuszenia.
H = LED zapalona; x = status LED nieistotny
Diody BUSF1 i BUSF2
Diody BUSF1 i BUSF2 wskazują na błędy na interfejsach MPI/DP i PROFIBUS DP.
LED
Znaczenie
BUS1F
BUS2F
H
x
x
H
Wykryto błąd na interfejsie MPI/DP.
Wykryto błąd na interfejsie PROFIBUS DP.
B
x
DP master: Jeden lub więcej slave’ów na sieci PROFIBUS DP na
interfejsie 1 nie odpowiada.
DP slave: Nieadresowany przez DP master.
x
B
DP master: Jeden lub więcej slave’ów na sieci PROFIBUS DP na
interfejsie 2 nie odpowiada.
DP slave: Nieadresowany przez DP master.
H = LED zapalona; B = LED miga; x = status LED nieistotny
Diody IFM1F i IFM2F
Diody IFM1F i IFM2F wskazują na błędy w pierwszym lub drugim module synchronizacyjnym.
LED
Znaczenie
IFM1F
IFM2F
H
x
Wykryto błąd w module synchronizacyjnym 1.
x
H
Wykryto błąd w module synchronizacyjnym 2.
H = LED zapalona; x = status LED nieistotny
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
47
Instalacja CPU 41x–H
5.3 Wskaźniki statusu i błędów
Dioda REDF
The REDF LED wskazuje na specyficzne stany systemu i błędy redundancji.
REDF LED
Stan systemu
Ograniczenia
B
0.5 Hz
Link-up (przyłączanie)
-
B
2 Hz
Update (aktualizacja)
-
D
Redundantny (CPU są redundantne)
Nie ma błędów
H
Redundantny (CPU są redundantne)
Wystąpił błąd redundancji I/O:
 Awaria DP master lub częściowa lub
całkowita awaria systemu DP master
 Utrata redundancji DP slave
D = LED zgaszona; L = LED zapala się; F = LED miga z określoną częstotliwością
Bufor
diagnostyczny
48
W STEP 7 wybierając "PLC -> Module Information" można odczytać przyczynę błędu z
bufora diagnostycznego.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Instalacja CPU 41x–H
5.4 Wybierak trybu
5.4
Wybierak trybu
Funkcje wybieraka trybu
Wybierak używany jest do przełączania CPU w tryby RUN i STOP lub resetowania pamięci
CPU. STEP 7 oferuje dalsze opcje do zmiany trybu.
Pozycje
Wybierak trybu jest przełącznikiem wahliwym. Poniższa ilustracja pokazuje wszystkie
możliwe pozycje wybieraka.
RUN
STOP
MRES
Rys. 5-4
Pozycje wybieraka trybu
Poniższa tabela objaśnia położenia wybieraka. Jeśli wystąpi błąd lub problem w czasie
startu, procesor przejdzie do lub pozostanie w trybie STOP niezależnie od pozycji
wybieraka trybu.
Tabela 5-2
Pozycje wybieraka trybu
Pozycja
Opis
RUN
Jeśli nie wystąpił błąd lub problem podczas startu i procesor mógł wejść w tryb RUN, CPU wykonuje
program użytkownika lub pozostaje bezczynny. Możliwy dostep do I/O.
CPU nie wykonuje programu użytkownika. Przy domyślnych ustawieniach moduły wyjściowe są
zablokowane.
MRES
Ustaw pozycję by zresetować pamięć CPU, zobacz rozdział Sekwencja resetowania pamięci
(reset pamięci CPU; (str. 51)
główny reset)
STOP
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
49
Instalacja CPU 41x–H
5.5 Poziomy zabezpieczeń
5.5
Poziomy zabezpieczeń
Można zdefiniować poziom zabezpieczeń dla projektu w celu zapobieżenia
nieautoryzowanego dostępu do programów CPU. Celem tych zabezpieczeń jest zezwolenie
użytkownikowi na dostęp do specyficznych funkcji programatora (komputera ze STEP 7),
które nie są zabezpieczone hasłem i pozwolenie użytkownikowi na wykonanie tych funkcji w
CPU. Zalogowany hasłem użytkownik może używać wszystkich funkcji PG.
Ustawianie poziomówzabezpieczeń
Można ustawić dla CPU trzy poziomy zabezpieczeń (1 do 3). W STEP 7 w "Configure
Hardware".
Jeśli nie znasz hasła, możesz wyczyścić ustawienia zabezpieczeń przez ręczne skasowanie
pamięci CPU (memory reset) używając wybieraka. Procesor nie może mieć włożonej karty
pamięci Flash podczas tej operacji.
Poniższa tabela zawiera poziomy zabezpieczeń S7–400 CPU.
Tabela 5-3
Poziomy zabezpieczeń CPU
Funkcja CPU
Poziom 1
Poziom 2
Poziom 3
Wyświetlanie listy bloków
Monitorowanie bramek (tags)
Dostęp udzielony
Dostęp udzielony
Dostęp udzielony
Dostęp udzielony
Dostęp udzielony
Dostęp udzielony
Status modułu STACKS
Dostęp udzielony
Dostęp udzielony
Dostęp udzielony
Funkcje operatorskie
Dostęp udzielony
Dostęp udzielony
Dostęp udzielony
S7 communication
Dostęp udzielony
Dostęp udzielony
Dostęp udzielony
Czytanie czasu
Dostęp udzielony
Dostęp udzielony
Dostęp udzielony
Ustawianie czasu
Dostęp udzielony
Dostęp udzielony
Dostęp udzielony
Blok statusu
Dostęp udzielony
Dostęp udzielony
Wymagane hasło
Wgranie do PG
Dostęp udzielony
Dostęp udzielony
Wymagane hasło
Wgranie do CPU
Dostęp udzielony
Wymagane hasło
Wymagane hasło
Kasowanie bloku
Dostęp udzielony
Wymagane hasło
Wymagane hasło
Kompresowanie pamięci
Dostęp udzielony
Wymagane hasło
Wymagane hasło
Wgranie programu na
kartę pamięci
Controlling selection
Dostęp udzielony
Wymagane hasło
Wymagane hasło
Dostęp udzielony
Wymagane hasło
Wymagane hasło
Controlling tags
Dostęp udzielony
Wymagane hasło
Wymagane hasło
Pułapka
Dostęp udzielony
Wymagane hasło
Wymagane hasło
Usuwanie pułapki
Dostęp udzielony
Wymagane hasło
Wymagane hasło
Reset pamięci CPU
Dostęp udzielony
Wymagane hasło
Wymagane hasło
Wymuszanie
Dostęp udzielony
Wymagane hasło
Wymagane hasło
Aktualizacja firmware bez
karty pamięci
Dostęp udzielony
Wymagane hasło
Wymagane hasło
Ustawianie poziomu zabezpieczeń przez SFC 109 "PROTECT"
SFC 109 "PROTECT" jest używany do przełączania między poziomami 1 i 2.
50
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Instalacja CPU 41x–H
5.6 Sekwencja resetowania pamięci
5.6
Sekwencja resetowania pamięci
Przypadek A: Wgranie nowego programu do CPU
1. Ustaw przełącznik na pozycję STOP
Wynik: Dioda STOP świeci.
2. Ustaw przełącznik w pozycję MRES i trzymaj w tej pozycji. Ta pozycja wybieraka jest
niestabilna.
Wynik: Dioda STOP gaśnie na sekundę, zapala się na sekundę, gaśnie na sekundę i
potem pozostaje zapalona.
3. Puść wybierak, wróć do pozycji MRES w ciągu nastepnych trzech sekund i potem puść
go ponownie.
Wynik: Dioda STOP miga przez przynajmniej 3 sekundy z częstotiwością 2 Hz
(dokonywane jest kasowanie pamięci CPU) i potem pozostaje zapalona.
Przypadek B: Dioda STOP miga wolno z częstotliwością 0.5 Hz wskazując, że procesor
żąda resetu pamięci (żądanie resetu pamięci systemu, np. po usunięciu i włożeniu karty
pamięci).
Ustaw wybierak w pozycję MRES, i puść go.
Wynik: Dioda STOP miga przez przynajmniej 3 sekundy z częstotiwością 2 Hz (dokonywane
jest kasowanie pamięci CPU) i potem pozostaje zapalona.
Sekwencja kasowania pamięci CPU
Sekwencja kasowania pamięci CPU:
● CPU kasuje program użytkownika z pamięci RAM.
● CPU kasuje program użytkownika z pamięci load. Ten proces kasuje program z
wbudowanej pamięci i z karty RAM. Elementy programu użytkownika pamiętane na karcie
Flash nie są kasowane
● CPU kasuje wszystkie liczniki, markery pamięci i czasomierze, ale nie zegar.
● CPU testuje sprzęt.
● CPU ustawia parametry na domyślne wartości.
● Gdy włożona jest karta FLASH, procesor, po resecie pamięci, kopiuje program
użytkownika i parametry z pamięci FLASH do RAM.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
51
Instalacja CPU 41x–H
5.6 Sekwencja resetowania pamięci
Dane zachowywane przy resecie pamięci...
Poniższe wartości są zachowane po resecie pamięci:
● Zawartość bufora diagnostycznego
Jeśli nie ma karty pamięci FLASH, procesor resetuje pojemność bufora do domyślnej
wartości 120 wpisów, czyli 120 ostatnich wpisów jest zachowanych w buforze
diagnostycznym.
Zawartość bufora diagnostycznego można odczytać za pomocą STEP 7.
● Parametry interfejsu MPI. Adres MPI i najwyższy adres MPI. Zobacz specyficzne cechy w
tabeli poniżej.
● Zegar
● Status i wartość licznka godzin pracy
Specjalne cechy: parametry MPI
Parametry MPI są traktowane wyjątkowo podczas resetu pamięci procesora. Tabela poniżej
zawiera parametry MPI aktualne po resecie pamięci.
Zimny start
(Cold start)
Reset pamięci ...
Parametry MPI ...
z włożoną kartą FLASH
... pamiętane na karcie FLASH są aktualne
bez karty FLASH
... zachowane w CPU, tym samym aktualne
● Zimny start inicjalizuje process image, wszystkie markery pamięci, czasomierze, liczniki i
bloki pamięci wartościami początkowymi przechowywanymi w pamięci load niezależnie
od tego, czy dane te zostały skonfigurowane jako retencyjne (retentive - zachowywane)
czy nie.
● Wykonanie programu jest wznawiane od OB 1, lub OB 102 jeśli dostępny.
Restart (ciepły) (warm restart)
● Ciepły restart resetuje process image i nieretencyjne (non-retentive) markery pamięci,
czasomierze i liczniki.
Zachowywane (retentive) markery pamięci, czasomierze, liczniki i wszystkie bloki
danych zachowują swoje ostatnie wartości.
● Wykonanie programu jest wznawiane od OB 1, lub OB 101 jeśli dostępny
● Ciepły restart po awarii zasilania jest możliwy tylko gdy pamięć jest podtrzymywana
(bateriami lub napięciem zewnętrznym).
52
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Instalacja CPU 41x–H
5.6 Sekwencja resetowania pamięci
Sekwencja restartu/ciepłego restartu
1. Ustaw wybierak w pozycję STOP.
Wynik: Dioda STOP zapala się.
2. Ustaw wybierak w pozycję RUN.
Wynik: Dioda STOP gaśnie, dioda RUN zapala się.
To, czy CPU przeprowadza zimny, czy ciepły start zależy od konfiguracji.
Sekwencja zimnego restartu
Zimny restart jest zawsze uruchamiany komendą w PG - "Cold start". Procesor musi być w
trybie STOP, a wybierak trybu ustawiony w pozycję RUN.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
53
Instalacja CPU 41x–H
5.7 Struktura i funkcje kart pamięci
5.7
Struktura i funkcje kart pamięci
Numery
zamówieniowe
Numery zamówieniowe kart pamięci są zawarte w specyfikacjach technicznych,
zobacz rozdział Specyfikacja techniczna kart pamięci (str. 309).
Konstrukcja karty pamięci
Wymiary karty odpowiadająwymiarom karty PCMCIA. Jest przeznaczona do slotu na
froncie CPU.
Rys. 5-5
Konstrukcja karty pamięci
Funkcja karty pamięci
Karta pamięci i wbudowana pamięć CPU razem tworzą pamięć load w procesorze.
W trakcie pracy, pamięć load zawiera cały program użytkownika, włączając komentarze,
symbole i specjalne informacje umożliwiające wsteczną kompilację programu użytkownika oraz
parametry modułów.
Dane pamiętane na karcie pamięci
Na karcie pamięci można przechowywać nastepujące dane:
● Program użytkownika, tj. OB, FB, FC, DB i dane systemowe
● Parametry konfigurujące CPU
● Parametry konfigurujące moduły I/O
● Cały zestaw plików projektu (na odpowiednich kartach).
Typy kart pamięci dla S7–400
Dla S7-400 dostepne są dwa typy kart pamięci:
● karty RAM
● karty Flash
54
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Instalacja CPU 41x–H
5.7 Struktura i funkcje kart pamięci
Jaki typ karty użyć ?
Użycie karty RAM lub Flash zależy od konkretnej aplikacji.
Tabela 5-4
Typy kart pamięci
Jeśli ...
wtedy ...
chcesz edytować program w trybie RUN,
użyj karty RAM
użyj kartę Flash
chcesz trzymać permanentną kopię programu
na karcie pamięci kiedy zasilanie jest
wyłączone, tj. bez baterii podtrzymującej lub
poza CPU,
Karta RAM
Włóż kartę RAM by wgrać program do CPU. Wgraj program użytkownika w STEP 7
wybierając "PLC > Download user program to Memory Card".
Do pamięci load można wgrać cały program, lub poszczególne elementy: FB, FC, OB, DB, lub
SDB, niezależnie, czy CPU jest w trybie STOP czy RUN.
Po usunięciu karty RAM z CPU, dane przechowywane na tej karcie są utracone. Karta
nie jest wyposażona w zintegrowaną baterię.
Jeśli zasilacz jest wyposażony w baterię, lub CPU ma podłączone zewnętrzne napięcie do
gniazda "EXT. BATT.", zawartość karty RAM jest zachowana po wyłączeniu zasilania.
Oczywiście tylko wtedy, gdy karta RAM pozostaje w CPU, a CPU pozostaje włożony do
racka.
Karta FLASH
Jesli używasz karty Flash, są dwie możliwości wgrania programu:
● Użyj wybieraka trybu do przełączenia CPU w STOP. Włóż kartę FLASH w CPU
i wgraj program do karty Flash w STEP 7 wybierając
"PLC > Download user program to Memory Card".
● Wgraj program do karty Flash w trybie offline przez programator/adapter i włóż
kartę w CPU.
Karta FLASH jest pamięcią nieulotną (non-volatile) tj. jej dane są zachowane mimo wyjęcia z
CPU lub gdy system S7-400 pracuje bez napięcia podtrzymania (bez baterii w zasilaczu lub
zewnętrznego napięcia na wejściu” EXT.BATT.” w CPU).
Do karty FLASH zawsze wgrywa się cały program.
Wgrywanie dodatkowych elementów programu
Można wgrywać dalsze części programu z programatora do zintegrowanej pamięci load w
CPU. Należy pamiętać, że zawartość tej wbudowanej pamięci RAM będzie skasowana jeśli
CPU wykona reset pamięci, tj. pamięć load jest załadowana programem użytkownika
przechowywanym na karcie FLASH po resecie pamięci w CPU.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
55
Instalacja CPU 41x–H
5.7 Struktura i funkcje kart pamięci
Jaką pojemność karty wybrać?
Pojemność karty pamięci zależy od rozmiaru programu użytkownika.
Ustalanie wymagań pamięci używając SIMATIC Manager
Wielkośc bloków w offline można podejrzeć w oknie "Properties - Block folder offline"
(Blocks > Object Properties > Blocks tab).
Widok offline pokazuje następujące wielkości:
● Rozmiar (suma wszystkich bloków, bez danych systemowych) w pamięci load sterownika
● Rozmiar (suma wszystkich bloków, bez danych systemowych) w pamięci RAM sterownika
Wielkość bloków w komputerze (PG/PC) nie jest pokazana we właściwościach folderu
bloków.
Wielkość bloków jest pokazana w bajtach.
Poniższe wartości są pokazane we właściwościach bloków:
● Wymagany obszar pamięci lokalnej: Wielkość danych lokalnych w bajtach
● MC7: Długość kodu MC7 w bajtach
● Wielkość danych w blokach DB
● Ilość miejsca zajętego w pamięci load sterownika
● Ilość miejsca zajętego w pamięci RAM sterownika (tylko jeśli znane są parametry
sprzętowe).
Widoki pokazują zawsze te dane niezależnie od tego, czy wywołane są z widoku online czy
offline programu.
Kiedy otwarty jest folder bloków i ustawione "View Details", widok projektu zawsze pokazuje
wymagania dla pamięci RAM niezależnie od tego, czy folder jest w widoku online czy offline
programu.
Można sumować wielkości bloków zaznaczając odpowiednie bloki. SIMATIC Manager
pokazuje całkowitą wielkość zaznaczonych bloków w belce statusu.
Widok nie pokazuje wielkości bloków (np. VAT), które nie mogą być wgrane do
sterownika.
Wielkość bloków w komputerze (PG/PC) nie jest pokazana w widoku szczegółowym (Details
view).
56
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Instalacja CPU 41x–H
5.8 Multipoint interfejs (MPI)
5.8
Multipoint interfejs (MPI)
Możliwe urządzenia do podłączenia
Poniższe urządzenia można przykładowo podłączyć do MPI:
● Urządzenia programujące (PG/PC)
● Urządzenia operatorskie (OP i TD)
● Sterowniki SIMATIC S7
Różnie urządzenia pobierają zasilanie 24 V z interfejsu. To napięcie nie jest izolowane.
Komunikacja PG/OP - CPU
Procesor jest w stanie obsługiwać kilka połączeń online do PG/OP równolegle. Domyślnie
jedno z tych połączeń jest zarezerwowane dla PG i jedno dla OP/urządzenie operatorskie.
Komunikacja CPU–CPU
Procesory wymieniają dane poprzez S7 communication.
Dalsze informacje są w podręczniku Programming with STEP 7.
Wtyczki
Zawsze używaj wtyczek z wyjściem kątowym dla PROFIBUS DP lub kabli do PG by
podłączyć urządzenie do MPI (zobacz Installation Manual, Rozdział 7).
MPI interfejs, jako DP interfejs
Można skonfigurować interfejs MPI do pracy, jako interfejs DP. Robi się to w STEP 7 w
SIMATIC Manager. W tej konfiguracji interfejs może obsłużyć segment DP z maksymalnie 32
urządzeniami.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
57
Instalacja CPU 41x–H
5.9 PROFIBUS DP interfejs
5.9
PROFIBUS DP interfejs
Możliwe urządzenia do podłączenia
Można podłączyć każde urządzenie zgodne ze standardem PROFIBUS DP.
Tutaj procesor pracuje jako DP master i jest podłączony do pasywnych stacji slave,
lub w trybie samodzielnym, do innych DP masterów przez sieć PROFIBUS DP.
Różnie urządzenia pobierają zasilanie 24 V z interfejsu. To napięcie nie jest izolowane.
Wtyczki
Zawsze używaj wtyczek dla PROFIBUS DP i kabli PROFIBUS do podłączania urządzeń do
tego interfejsu (zobacz Installation manual).
Tryb redundantny
W trybie redundantnym interfejs PROFIBUS DP ma te same parametry.
58
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Instalacja CPU 41x–H
5.10 Przegląd parametrów dla procesorów S7-400H
5.10
Przegląd parametrów dla procesorów S7-400H
Domyślne
wartości
Można określić domyślne wartości parametrów CPU wybierając "Configuring Hardware" w
STEP 7.
Bloki parametrów
Reakcje i właściwości CPU są ustawione w parametrach przechowywanych w systemowych
blokach danych. Procesory mają zdefiniowane domyśle ustawienie. Można modyfikować te
wartości edytując parametry w konfiguracji sprzętowej.
Lista poniżej przedstawia listę konfigurowalnych parametrów procesorów.
● Ogólne właściwości, takie jak nazwa CPU
● Rozruch
● Pamięć dla cyklu/zegara, np. czas monitorowania cyklu
● Zachowywanie, tj. ilość markerów pamięci, czasomierzy i liczników zachowywanych
● Pamięć, np. obszary pamięci local
Uwaga: Jeśli modyfikując parametry zmieni się przydział pamięci RAM, pamięć ta jest
reorganizowana w trakcie wgrywania danych systemowych do CPU. W wyniku tego, bloki
danych utworzone przez SFC są usuwane, a pozostałe bloki danych są inicjowane
wartościami z pamięci load.
Obszar pamięci RAM dla logiki i bloków danych będzie zmieniony po modyfikacji
poniższych parametrów:
– Rozmiar process image, orientacja bajtowa w zakładce "Cycle/Clock memory"
– Zas ob y k omunikacji w zakładce "Memory"
– Rozmiar bufora diagnostycznego w zakładce "Diagnostics/Clock"
– Ilość pamięci local dla wszystkich klas priorytetów w zakładce "Memory"
● Przyporządkowanie przerwań (przerwania sprzętowe, przerwania zwłoczne, błędy
asynchroniczne) do klas priorytetów
● Przerwania zegarowe, start, czas interwału, priorytet
● Przerwania cykliczne, priorytet, czas interwału
● Diagnostyka/zegar, np. synchronizacja czasu
● Poziomy zabezpieczeń
● Parametry tolerancji uszkodzeń (Fault-tolerant parameters)
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
59
Instalacja CPU 41x–H
5.10 Przegląd parametrów dla procesorów S7-400H
Narzędzie parametryzujące
Do ustawiania parametrów CPU służy "HW Config" w STEP 7.
Uwaga
Modyfikując poniższe parametry:
● Rozmiar process input image
● Rozmiar process output image
● Rozmiar pamięci local data
● Ilość wpisów w buforze diagnostycznym
● Zasoby komunikacyjne,
System operacyjny inicjalizuje poniższe wartości:
● Bloki danych są inicjalizowane wartościami z pamięci load
● M, C, T, I, O będą wyczyszczone niezależnie od ustawień zachowywania (retentivity)(0)
● DB wygenerowane przez SFC będą usunięte
● Permanentnie skonfigurowane dynamiczne połączenia zostaną przerwane
System wystartuje jak przy zimnym restarcie.
Dalsze
ustawienia
● Numer racka CPU, 0 lub 1
Użyj przełącznika z tyłu CPU do zmiany numeru racka.
● Tryb pracy CPU: Samodzielny (Stand-alone) lub redundantny
Więcej na temat zmiany trybów CPU, znaleźć można w Dodatku B.
60
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Specjalne funkcje CPU 41x-H
6.1
6
Aktualizacja firmware bez karty pamięci
Podstawowa
procedura
Do aktualizacji firmware’u CPU potrzebne są pliki (*.UPD) zawierające aktualny firmware.
Należy wgrać te pliki do CPU. Karta pamięci nie jest potrzebna do dokonania aktualizacji
online. Jakkolwiek jest to możliwe przy użyciu karty pamięci.
Wymagania
Procesor musi być dostępny online, np. poprzez PROFIBUS, MPI lub Industrial Ethernet.
Pliki z aktualnym firmware’em muszą być w PG/PC. Folder może zawierać pliki tylko z
jedną wersją firmware’u. Jeśli jest ustawiony 2 lub 3 poziom zabezpieczeń w CPU, wymagane
jest hasło do przeprowadzenia aktualizacji.
Uwaga
Aktualizację firmware’u dla H-CPU przez Industrial Ethernet można wykonać również, gdy
CPU jest podłączony do Industrial Ethernet przez CP. Aktualizacja formware’u przez MPI
może potrwać długo (np. 10 minut przy prędkości 187.5 Kbps)
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
61
Specjalne funkcje CPU 41x-H
6.1 Aktualizacja firmware bez karty pamięci
Procedura
Wykonuj poniższe czynności w celu aktualizacji firmware’u CPU:
1. Otwórz stację ze stosownym CPU w HW Config.
2. Zaznacz CPU.
3. Wybierz polecenie z menu "PLC > Update Firmware".
4. W oknie "Update Firmware" ustaw ścieżkę do plików aktualizacyjnych (*.UPD) używając
przycisku "Browse".
Po zaznaczeniu pliku, w dolnej części okna "Update Firmware", pojawia się informacja o
modułach i wersji firmware’u dla których przeznaczony jest plik.
5. Wciśnij "Run".
STEP 7 sprawdza, czy wybrany plik jest interpretowany przez CPU po czym wgrywa plik do
CPU. Jeśli wymagana jest zmiana trybu pracy CPU, pojawią się odpowiednie okna dialogowe.
UWAGA
Przerwa w zasilaniu bez baterii
Jeśli aktualizacja firmware’u jest przerwana brakiem zasilania bez baterii podtrzymującej,
jest możliwe, że CPU został pozbawiony funkcjonującego systemu operacyjnego. W takim
wypadku diody INTF i EXTF migają. Naprawić to można ładując firmware z karty pamięci.
62
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Specjalne funkcje CPU 41x-H
6.2 Aktualizacja firmware w trybie RUN
6.2
Aktualizacja firmware w trybie RUN
Wymagania
Rozmiar pamięci load jest taki sam na procesorze master i standby. Obydwa łącza
synchronizacyjne są i pracują poprawnie.
Procedura
Wykonuj poniższe czynności w celu aktualizacji firmware’u CPU w H systemie w RUN:
1. Ustaw jeden CPU w STOP.
2. Wybierz ten CPU w HW Config.
3. Wybierz polecenie z menu "PLC > Update Firmware".
Otwiera się okno "Update Firmware". Wybierz pliki do załadowania do wybranego CPU.
4. W SIMATIC Manager lub HW Config, wybierz "PLC > Switch to CPU 41xH" i zaznacz
"with altered operating system".
5. Powtórz kroki 1 do 3 dla drugiego CPU.
6. Wykonaj link up i update dla procesorów.
Obydwa CPU mają zaktualizowany firmware (system operacyjny) i są w trybie redundantnym.
Uwaga
Trzecia cyfra wersji firmware’u procesorów może się różnić tylko o 1. Aktualizować można
tylko do nowszej wersji.
Przykład: Z V4.5.0 do V4.5.1
Zwróć uwagę na wszelkie informacje na stronach serwujących pliki z firmware’em.
Ograniczenia opisane w rozdziale Stany pracy i systemu S7-400H (str. 79)
również się odnoszą do aktualizacji firmware’u w trybie RUN
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
63
Specjalne funkcje CPU 41x-H
6.3 Odczytywanie danych serwisowych
6.3
Odczytywanie danych serwisowych
Przypadek
Jesli jest potrzeba kontaktu z naszym działem Wsparcia Klienta, dział może potrzebować
specyficznych informacji diagnostycznych o staniue CPU w twoim systemie. Ta informacja jest
przechowywana w buforze diagnostycznym i danych serwisowych.
Wybierz polecenie “PLC -> Save service data” by odczytać tę informację i zapisać ją w dwóch
Plikach. Pliki te można wysłać do działu Wsparcia Klienta.
Prosimy zauważyć:
● Jeśli możliwe, zapisz te dane zaraz po przejściu CPU w STOP lub utracie
synchronizacji w systemie.
● Zawsze zapisuj dane z dwóch procesorów w systemie H.
Procedura
1. Wybierz polecenie "PLC > Save service data"
W następnym oknie wybierz ścieżkę i nazwy plików.
2. Zapisz pliki.
3. Prześlij te pliki do działu Wsparcia Klienta jeśli potrzebne.
64
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
S7-400H w trybie PROFIBUS DP
7.1
7
CPU 41x–H jako PROFIBUS DP master
Wstęp
Ten rozdział opisuje jak używać CPU jako DP master i skonfigurować go do bezpośredniej
wymiany danych (direct data exchange).
Dalsze odnośniki
Szczegóły na temat konfiguracji PROFIBUS, podsieci, diagnostyki, można znaleźć w
STEP 7 Online Help.
Dalsze informacje
Szczegóły na temat migracji PROFIBUS DP do PROFIBUS DPV1, mozna znaleźć pod
Internet URL:
http://support.automation.siemens.com
nr wpisu: 7027576
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
65
S7-400H w trybie PROFIBUS DP
7.1 CPU 41x–H jako PROFIBUS DP master
7.1.1
Przestrzenie adresowe DP w 41xH CPU
Przestrzenie adresowe procesorów 41xH
Tabela 7-1
Procesory 41xH CPU, MPI/DP interfejs jako PROFIBUS DP
Przestrzeń adresowa
412-3H
414-4H
417–4H
MPI interfejs jako PROFIBUS DP, wejścia i wyjścia (bajty) w każdym wypadku
DP interfejs jako PROFIBUS DP, wejścia i wyjścia (bajty) w każdym wypadku
2048
-
2048
6144
2048
8192
adresów konfigurowalnych do x bajtów dla każdego I/O w process image
-
0 do 8192
0 do 16384
Adresy diagnostyczne DP (DP diagnostics addresses) zabierają przynajmniej 1 bajt dla DP
mastera i każdego SP slave’a w obszarze wejść. Pod tymi adresami można wywołać np.
diagnostykę DP dla węzła (parametr LADDR w SFC 13). Adresy te definiują się w trakcie
konfigurowania projektu. Adresy te można edytować, jakkolwiek STEP 7 automatycznie nadaje
diagnostyczne adresy w porządku malejącym, od największego.
W trybie DPV1 master, slave’y zwykle otrzymują dwa adresy diagnostyczne.
7.1.2
CPU 41xH jako PROFIBUS DP master
Wymagania
Należy skonfigurować odpowiedni interfejs CPU jako PROFIBUS DP master, tj. wykonać
odpowiednie ustawienia w STEP 7:
● Przyporządkować sieć
● Skonfigurować CPU jako PROFIBUS DP master
● Nadać adres PROFIBUS
● Wybraćtryb pracy, S7-compatible lub DPV1
Domyślne ustawienie to DPV1
● Podłączyć DP slave’y do systemu DP master
Uwaga
Jeśli są na sieci PROFIBUS DP CPU 31x lub CPU 41x jako slave’y.
W HW Config znaleźć je można w katalogu PROFIBUS DP jako "preconfigured" station.
Nadaj temu DP slave’owi diagnostyczny adres w PROFIBUS DP master. Podłącz
PROFIBUS DP master do DP CPU slave’a i ustaw obszary adresowe do wymiany
danych z DP slave’m.
66
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
S7-400H w trybie PROFIBUS DP
7.1 CPU 41x–H jako PROFIBUS DP master
Monitor/Modify, programowanie przez PROFIBUS
Inaczej niż w interfejsie MPI, interfejs PROFIBUS DP można użyć do programowania CPU
lub użycia funkcji Monitor/Modify w STEP 7.
UWAGA
Aplikacje “Programming” lub “Monitor/Modify” wydłużają cykl DP jeśli wywołane przez
PROFIBUS DP interfejs.
Start systemu DP master
Poniższe parametry ustawiają monitoring startu systemu PROFIBUS DP master:
● Ready message from module
● Parameter transfer to modules
Slave’y DP muszą się uruchomić w ustawionym czasie i być skonfigurowane przez CPU
(PROFIBUS DP mastera).
Adres PROFIBUS PROFIBUS DP mastera
Wszystkie adresy PROFIBUS są dozwolone.
Od IEC 61158 do DPV1
Standard IEC 61158 dla rozproszonych I/O został ulepszony. Ulepszenia zostały
zarejestrowane w IEC 61158 / IEC 61784–1:2002 Ed1 CP 3/1. Dokumentacja SIMATIC używa
terminu "DPV1" w tym kontekście. Nowe właściwości oferują różne rozszerzenia i
uproszczenia.
Komponenty automatyki SIEMENS oferują funkcjonalność DPV1. By korzystać z nowych
właściwości należy odpowiednio zmodyfikować system. Pełny opis migracji z IEC 61158 do
DPV1 jest dostępny w sekcji FAQ zatytułowanej
"Migrating from IEC 61158 to DPV1", artykuł FAQ o ID 7027576, na stronie Wsparcia
Klienta.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
67
S7-400H w trybie PROFIBUS DP
7.1 CPU 41x–H jako PROFIBUS DP master
Komponenty wspierające funkcjonalność PROFIBUS DPV1
DPV1 master
● S7-400 CPU ze zintegrowanym interfejsem DP.
● CP 443-5, nr 6GK7 443–5DX03–0XE0, 6GK7 443–5DX04–0XE0. DPV1
slave’y
● Slave’y DP umieszczone w katalogu sprzętowym STEP 7 pod nazwami ich rodzin mogą
Być rozpoznane w tekście informacyjnym jako slave’y DPV1.
● Slave’y DP zintegrowane w STEP 7 przez pliki GSD rewizji 3 lub wyższej.
Jakie tryby pracy mają komponenty DPV1?
● Tryb S7-compatible
W tym trybie komponent jest kompatybilny z IEC 61158. Nie można używać pełnej
funkcjonalności DPV1.
● Tryb DPV1
W tym trybie można używać pełnej funkcjonalności DPV1. Komponenty nie wspierające
DPV1 mogą być używane jak poprzednio.
Kompatybilność między DPV1 a IEC 61158?
Po konwersji do DPV1 można nadal używać wszystkich slave’ów. Jakkolwiek nie wspierają
one nowych funkcji DPV1.
Można również używać slave’ów DPV1 bez konwersji do DPV1. W tym wypadku zachowują
się one jak konwencjonalne slave’y. SIEMENS DPV1 slave’y mogą być obsługiwane w trybie
S7-compatible. By zintegrować slave’y DPV1 innych producentów, potrzebujesz pliki GSD
zgodne z IEC 61158 wcześniej niż w rewizji 3.
Odkrywanie topologii sieci w systemie DP używając SFC 103 "DP_TOPOL"
Repeater diagnostyczny ułatwia wyszukanie urwanych modułów lub przerwań w kablach DP
w przypadku awarii w czasie pracy systemu. Modułten to slave rozpoznający topologię
łańcucha DP i wykrywający w nim problemy.
SFC 103 ”DP_TOPOL” wywołuje identyfikację topologii sieci DP przez repeater diagnostyczny.
SFC 103 jest opisana w pomocy online i w podręczniku System and Standard Functions.
Więcej informacji na temat repeater’a diagnostycznego jest w podręczniku Diagnostic
Repeater for PROFIBUS DP nr zam.:6ES7972-0AB00-8BA0.
68
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
S7-400H w trybie PROFIBUS DP
7.1 CPU 41x–H jako PROFIBUS DP master
7.1.3
Diagnostyka 41xH CPU pracującego jako PROFIBUS DP master
Diagnostyka za pomocą diod
Poniższa tabela pokazuje znaczenie diody BUSF. Dioda BUSF skojarzona z interfejsem
skonfigurowanym jako PROFIBUS DP zawsze się zapala lub miga gdy jest problem.
Tabela 7-2
Znaczenie diody „BUSF” w 41x CPU pracującym jako DP master
BUSF
Znaczenie
Co zrobić
Zgaszona
Konfiguracja poprawna;
Wszystkie skonfigurowane slave’y są
dostępne na sieci
-
Zapalona
 Błąd interfejsu DP
 Różne prędkości transmisji przy pracy
multi-DP master (tylko w trybie
samodzielnym)
 Zdiagnozuj system. Popraw konfigurację.
Miga
 Awaria stacji
 Przynajmniej jedno z urządzeń nie jest
dostępne
 Sprawdź czy kabel jest podłączony do CPU 41x lub czy
sieć jest przerwana.
 Poczekaj, aż 41x CPU wystartuje. Jeśli dioda nie
przestaje migać, sprawdź DP slave’y albo je zdiagnozuj
 Błąd sieci (fizyczne uszkodzenie)
 Sprawdź, czy kable nie są zwarte lub przerwane.
Czytanie informacji diagnostycznych w STEP 7
Tabela 7-3
Czytanie informacji diagnostycznych w STEP 7
DP master Blok lub zakładka w
STEP 7
Użycie
Zobacz ...
41x CPU
Wyświetlanie diagnostyki jako tekst w STEP 7
“Hardware diagnostics” w
pomocy online w STEP 7 i
podręcznik Konfiguracja sprzętu
and connections with STEP 7
"DP slave diagnostics"
tab
SFC 13 "DPNRM_DG" Czytanie danych diagnostycznych slave’a,
tj. zapisywanie ich do obszaru danych
programu użytkownika
Informacje na temat konfiguracji
CPU 41x są w podręczniku CPU
Data ; informacje na temat SFC
są w podręczniku System and
Bit busy może nie być ustawiany na "0" gdy
Standard Functions. Po informacje
wystapi błąd podczas wykonywania SFC 13.
na temat konfiguracji innych
Dlatego należy sprawdzać parametr RET_VAL slave’ów należy sięgnąć do
czy SFC 13 się skończyła.
odpowiednich opisów
SFC 59 "RD_REC"
SFC 51 "RDSYSST "
Czytanie rekordów danych diagnostyki S7
(zapisz je w obszarze danych programu
użytkownika)
Czytanie listy SSL. Wywołaj SFC 51 w
przerwaniu diagnostycznym używając SSL ID
W#16#00B3 by odczytać SSL slave CPU.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
System and Standard
Functions reference manual
69
S7-400H w trybie PROFIBUS DP
7.1 CPU 41x–H jako PROFIBUS DP master
41x CPU
SFB 52 "RDREC"
dla slave’ów DPV1
Czytanie rekordów danych diagnostyki S7,
tj. zapisywanie ich do obszaru danych programu
użytkownika
SFB 54 "RALRM"
dla slave’ów DPV1:
Czytanie informacji o przerwaniu w
skojarzonym OB przerwania
Ocena danych diagnostycznych w programie użytkownika
Rysunek poniżej pokazuje jak wyznaczać dane diagnostyczne w programie użytkownika.
CPU 41xH
Zdarzenie
diagnostyczne
Wywołane OB82
Odczytaj OB82_MDL_ADDR
i OB82_IO_FLAG (= identyfikator
modułu I/O)
By zdiagnozować dotknięty
komponent: wywołaj SFB54 (w
środowisku DPV1)
+/MODE=ustawiony na 1
Wprowadź bit 0 z OB82_IO_FLAG
jako bit 15 do OB82_MDL_ADDR
Wynik: adres diagnostyczny
„OB82_MDL_ADDR*”
Wywołaj SFC51, wywołaj SFC 13
+/W parametrze LADDR wprowadź adres
diagnostyczny „OB82_MDL_ADDR*”
Rys. 7-1
70
Dane diagnostyczne są
umieszczone w parametrach
TINFO i AINFO
By zdiagnozować dotknięte komponenty:
wywołaj SFC13
+/W param. LADDR wprowadź adres diag.
„OB82_MDL_ADDR*”. W param. SSL_ID
wprowadź ID W#16#00B3 (=dane diag. modułu)
Diagnostyka w CPU 41xH
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
S7-400H w trybie PROFIBUS DP
7.1 CPU 41x–H jako PROFIBUS DP master
Adresy diagnostyczne (diagnostic addresses) w związku z funkcjonalnością DP slave
Przydziel adresy diagnostyczne dla PROFIBUS DP w 41xH CPU. Upewnij się podczas
konfigurowania, że adresy diagnostyczne DP są przydzielone raz do DP mastera i raz
do DP slave’a.
S7 CPU jako DP master
DP slave
PROFIBUS DP
Przydziel 2 adresy diagnostyczne w konfiguracji
Diagnostic address
Podczas konfiguracji DP mastera przydziel
adres diagnostyczny dla DP slave’a (w
projekcje DP mastera). Ten adres jest
rozpoznawany jako przydzielony do DP
mastera poniżej.
Podczas konfiguracji DP slave’a również
przydziel adres diagnostyczny dla DP
slave’a (w projekcje DP slave’a). Ten adres
jest rozpoznawany jako przydzielony do DP
slave’a poniżej.
Adres jest używany przez DP mastera do
uzyskania informacji o statusie DP slave’a
lub przerwach sieci. Zobacz tabelę poniżej.
Adres jest używany przez DP slave’a do
uzyskania informacji o statusie DP mastera
lub przerwach sieci
Rys. 7-2
Wykrycie
zdarzenia
Tabela 7-4
Diagnostic address
Adresy diagnostyczne dla DP master i DP slave
Poniższa tabela pokazuje jak CPU 41xH w trybie DP master wykrywa zmiany stanów pracy
DP slave’a lub przerwy w przesyle danych.
Wykrywanie zdarzeń przez CPU 41xH jako DP master
Zdarzenie
Co się dzieje w DP master
Przerwa w sieci w wyniku zwarcia lub
wyjęcia wtyczki
 Wywołany OB 86 z komunikatem Station failure jako początkowy stan
zdarzenia; adres diag. DP slave’a przyporządkowany do DP mastera
 Dla dostępu do I/O: wywołany OB 122, I/O access error
DP slave: RUN → STOP
 Wywołany OB 82 z komunikatem Module error jako początkowy stan
zdarzenia; adres diag. DP slave’a przyporządkowany do DP mastera;
zmienna OB82_MDL_STOP=1
DP slave: STOP → RUN
 Wywołany OB 82 z komunikatem Module OK jako początkowy stan
zdarzenia; adres diag. DP slave’a przyporządkowany do DP mastera;
zmienna OB82_MDL_STOP=0
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
71
S7-400H w trybie PROFIBUS DP
7.1 CPU 41x–H jako PROFIBUS DP master
Ocena w programie użytkownika
Tabeta poniżej pokazuje jak oceniać zmiany RUN-STOP DP slave’a od strony DP
Master’a. Zobacz poprzednią tabelę.
W DP master
W DP slave (CPU 41x)
 Przykładowe adresy:
 Przykładowe adresy:
Master diagnostic address = 1023
Slave diagnostic address = 422
Slave diagnostic address w master systemie = 1022
Master diagnostic address = nieistotny
CPU wywołuje OB 82 z poniższymi informacjami:
 OB82_MDL_ADDR: = 1022
 OB82_EV_CLASS: = B#16#39
CPU: RUN → STOP
CPU generuje ramkę diagnostyczną dla DP slave.
Jako początkowy stan zdarzenia
 OB82_MDL_DEFECT: = module fault
Bufor diagnostyczny również zawiera tę informację
Program użytkownika powinien czytać dane diagnostyczne DP
slave’a za pomocą SFC 13 "DPNRM_DG".
Użyj SFB 54 w środowisku DPV1. To podaje pełną informację na
temat przerwania.
72
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
S7-400H w trybie PROFIBUS DP
7.2 Spójne dane
7.2
Spójne dane
Dane stanowiące całość pod względem zawartości i stanu procesu zapisanego w danym
punkcie czasu określa się jako dane spójne (consistent data). W celu zachowania spójności
danych (data consistency) nie modyfikuj lub aktualizuj danych podczas ich przesyłania.
Przykład 1:
W celu zapewnienia spójnego obrazu sygnałów procesowych dla CPU, na czas cyklicznego
przetwarzania programu, sygnały z procesu są zapisywane do obrazu (process image)
wejść przed wykonaniem programu, a wyniki są zapisywane do obrazu wyjść po wykonaniu
programu. Nastepnie podczas wykonywania programu, kiedy wejścia (I) lub wyjścia (O) są
adresowane, program adresuje pamięć wewnętrzną CPU, w której znajduje się obraz wejść i
wyjść, zamiast bezpośrednio sięgać do modułów sygnałowych.
Przykład 2:
Niespójność danych może się pojawić w przypadku, gdy blok komunikacyjny taki jak SFB 14
“GET” lub SFB 15 "PUT", jest przerwany przez alarmowe OB o wyższym priorytecie. Kiedy
program zmodyfikuje dane tego OB, które były już obsłużone przez blok komunikacyjny,
pewne części przesłanych danych zachowają oryginalne wartości obowiązujące przed
wywołaniem alarmowego OB, podczas gdy inne zawierają dane wynikłe z przetwarzania tego
OB.
Wynikiem są niespójne dane, tj. dane przestają być powiązane ze sobą.
SFC 81 "UBLKMOV"
Użyj SFC 81 "UBLKMOV" do spójnego kopiowania zawartości jednego obszaru pamięci
(źródła) do drugiego obszaru pamięci (docelowy). Operacja kopiowania nie może być
przerwana przez system operacyjny.
SFC 81 "UBLKMOV" umożliwia kopiowanie następujących obszarów:
● Markery pamięci
● Zawartość DB
● Obraz wejść (process image of the inputs)
● Obraz wyjść (process image of the outputs)
Maksymalny rozmiar danych do kopiowania to 512 bajtów. Należy sprawdzić ewentualne
obostrzenia danego CPU w liście rozkazów.
W związku z tym, że kopiowania nie można przerwać, czasy reakcji na przerwania w CPU
mogą się wydłużyć podczas użycia SFC 81 "UBLKMOV".
Obszary źródłowy i docelowy nie mogą się nakładać. Jeśli obszar docelowy jest większy niż
źródłowy, funkcja kopiuje tyle danych, ile jest określonych w obszarze źródłowym. Jeśli obszar
docelowy jest mniejszy niż źródłowy, funkcja kopiuje tyle danych, ile się zmieści w obszarze
docelowym.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
73
S7-400H w trybie PROFIBUS DP
7.2 Spójne dane
7.2.1
Spójność bloków komunikacyjnych i funkcji
W S7-400 dane komunikacyjne są przetwarzane w stałych kwantach czasowych podczas cyklu
programu.
System zawsze przetwarza spójnie typy danych: bajt (byte), słowo (word) i podwójne słowo
(dword), tj. przesłanie lub przetwarzanie 1 bajt, 1 słowo = 2 bajty lub 1 dword = 4 bajty nie może
być przerwane.
Kiedy program wywołuje takie bloki jak SFB 12 "BSEND" i SFB 13 "BRCV", które są używane
tylko w parach i sięgają do wspólnych danych, dostęp do tych danych może być koordynowany
przez parametr "DONE".
Natomiast funkcje S7 communication nie wymagają w programie bloku takiego, jak
SFB 14 "GET", SFB 15 "PUT". W tym wypadku należy zrobić miejsce na spójne dane w
programie.
7.2.2
Dostęp do CPU RAM
Funkcje komunikacyjne systemu operacyjnego sięgają do pamięci RAM procesora stałymi
fragmentami. Wielkość bloku jest zależna od CPU. Dla S7-400 jest to maksymalnie 472 bajty.
To zapewnia, że czas reakcji na przerwanie nie jest wydłużany od natężenia komunikacji.
Ponieważ dostęp jest wykonywany asynchronicznie, nie można spójnie przesyłać
nieograniczonej ilości bajtów.
Warunki dla zapewnienia spójności danych są opisane poniżej.
7.2.3
Warunki spójności dla SFB 14 „GET” czytania i SFB 15 „PUT” pisania
SFB 14
Dane są odbierane spójnie pod warunkiem:
Oceń całą obecnie używaną część obszaru odbioru RD_i zanim aktywujesz nowe żądanie
odczytu.
SFB 15
Przy inicjalizacji wysyłania (zbocze narastające na REQ), system operacyjny kopiuje dane z
obszarów wysyłania SD_i. Można zapisywac nowe dane dod tych obszarów po wywołaniu
bloku bez ryzyka zniszczenia danych do wysłania.
Uwaga
Ukończenie przesłania
Operacja przesłania nie jest zakończona, dopóki paramter DONE nie przyjmie wartości
1.
74
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
S7-400H w trybie PROFIBUS DP
7.2 Spójne dane
7.2.4
Czytanie spójne danych z DP standard slave i pisanie spójne do
DP standard slave
Czytanie spójne danych z DP standard slave używając SFC 14 "DPRD_DAT"
SFC 14 "DPRD_DAT", "read consistent data of a DP standard slave", służy do czytania
danych spójnych z DP standard slave.
Czytane dane są zapisywane do obszaru docelowego zdefiniowanego w RECORD jeśli nie
było żadnych błędów.
Obszar docelowy musi mieć tę samą długość, co obszar zdefiniowany dla danego modułu
w STEP 7.
Używając SFC 14 można sięgać do danych jednogo modułu / DP ID pod skonfigurowanym
adresem startowym.
Pisanie spójne danych do DP standard slave używając SFC 15 "DPWR_DAT"
SFC 15 "DPWR_DAT", "write consistent data to a DP standard slave", służy do
przesyłania spójnych danych w RECORD do zaadresowanego DP standard slave.
Obszar źródłowy musi mieć tę samą długość, co obszar zdefiniowany dla danego modułu w
STEP 7.
Górny limit przesyłu spójnych danych do DP slave
Standard PROFIBUS DP definiuje górne limity danych do przesyłania spójnego do
DP slave.
Maksymalnie 64 słowa = 128 bajtów może być spójnie przesłanych w bloku do DP
slave.
Spójny obszar danych można definiować w konfiguracji. W specjalnym formacie identyfikacji
(SIF) można zdefiniować spójny obszar maksymalnie na 64 słowa = 128 bajtów,
128 bajtów dla wejść i 128 bajtów dla wyjść. Większa ilość nie jest możliwa.
Limit ten obowiązuje tylko dane użytkownika. Dane diagnostyczne i parametrów są
grupowane w rekordy i przesyłane zawsze spójnie.
W ogólnym formacie identyfikacji (GIF) można zdefiniować spójny obszar maksymalnie na
16 słów = 32 bajty, 32 bajty dla wejść i 32 bajty dla wyjść. Większa ilość nie jest możliwa.
Procesor 41x CPU pracujący jako DP slave musi utrzymywać swoją konfigurację w
zewnętrznym masterze używając ogólnego formatu identyfikacji. Czyli wspiera tylko
16 słów = 32 bajtów w swojej pamięci przesyłu PROFIBUS DP.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
75
S7-400H w trybie PROFIBUS DP
7.2 Spójne dane
7.2.5
Spójne dane bez używania SFC 14 lub SFC 15
Spójne dane > 4 bajtów są również możliwe bez używania SFC 14 lub SFC 15. Obszar danych
DP slave przeznaczony do spójnego przesłania będzie pisany do partycji obrazu procesu
(process image partition). W związku z tym dane z tego obszaru sązawsze spójne. Mozna
sięgać do obrazu procesu poprzez polecenia load / transfer (np. L EW 1). Jest to wysoce
przyjazna i wydajna (małe obciążenia) metoda dostępu do spójnych danych i konfiguracji takich
urządzeń jak napędy i inne DP slave’y.
Każdy bezpośredni dostęp do obszaru danych skonfigurowanego jako spójny
np. L PEW lub T PAW, nie powoduje błędu dostępu do I/O (I/O access error).
Ważne aspekty konwersji z rozwiązania SFC 14/15 do obrazu procesu:
● Nie jest zalecane używanie jednocześnie funkcji SFC 14/15 i obrazu procesu (process
image). Mimo, że obraz procesu jest aktualizowany podczas pisania za pomocą SFC 15,
nie zachodzi to podczas czytania. Spójność pomiędzy wartościami w obrazie procesu a
wartościami z SFC 14 nie jest zapewniona.
● SFC 50 "RD_LGADR podaje inny obszar adresowy przy użyciu SFC 14/15 niż przy
korzystaniu z obrazu procesu.
● Używając CP 443-5 ext, równoległe używanie SFC i obrazu procesu prowadzi do
następujących błędów: Operacje read/write w obrazie procesu są zablokowane i/lub
SFC 14/15 nie może wykonywać operacji read/write.
76
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
S7-400H w trybie PROFIBUS DP
7.2 Spójne dane
Przykład:
Przykład partycji 3 obrazu procesu "TPA 3" poniżej pokazuje możliwą konfigurację w
HW Config:
● TPA 3 dla wyjść: 50 bajtów położone spójnie w 3 partycji obrazu procesu
(lista rozwijana "Consistent over > entire length"), można czytać poprzez standardowe
polecenia "Load input xy".
● Wybranie "Process Image Partition -> ---" dla Input oznacza: nie zapisuj danych do obrazu
procesu. By otrzymać dane należy używać funkcji SFC 14/15.
Rys. 7-3
Właściwości DP slave
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
77
S7-400H w trybie PROFIBUS DP
7.2 Spójne dane
78
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Stany pracy i systemu S7-400H
8.1
8
Stany pracy i systemu S7-400H
Ten rozdział prezentuje wstęp do systemów fault-tolerant S7-400H.
Poznasz podstawowe pojęcia używane w opisach działania systemów fault-tolerant
Nastepnie poznasz tryby pracy systemów fault-tolerant. Tryby te, zależą os stanów pracy
różnych procesorów fault-tolerant, które będą opisane w rozdziale następnym.
Opisując te stany koncentrujemy się na zachowaniu, które wyróżnia się od standardowych
CPU. Opis zachowania normalnego CPU w danym stanie można znaleźć w podręczniku
Programming with STEP 7.
Ostatnia część dostarcza szczegółów na temat innej odpowiedzi czasowej CPU typu faulttolerant.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
79
Stany pracy i systemu S7-400H
8.2 Wstęp
8.2
Wstęp
System S7-400H zawiera dwa redundantnie skonfigurowane podsystemy synchronizowane
przez światłowody.
Dwa podsystemy tworzą redundantny system automatyki pracujący w strukturze
dwukanałowej (dual-channel) (1-z-2) bazującej na zasadzie „aktywnej redundancji” (active
redundancy).
Co oznacza aktywna redundancja?
Aktywna redundancja, nazywana również redundancją funkcjonalną, oznacza, że wszystkie
redundantne zasoby są w stanie ciągłej pracy i są jednocześnie zaangażowane w wykonanie
zadań sterowania.
Dla S7-400H oznacza to, że programy w obydwu procesorach są identyczne i wykonywane
synchronicznie w obu procesorach.
Konwencje
By rozróżnić dwie jednostki, używamy tradycyjnych wyrażeń "master" i
"standby" dla dwukanałowego (dual-channel) systemu fault-tolerant. Standby zawsze
obsługuje zdarzenia synchronicznie z master’em nie czekając specjalnie na żadne błędy.
Różnica pomiędzy procesorami master i standby jest głównie istotna dla zapewnienia
powtarzalności reakcji na błędy. Dlatego też, standby CPU może przejść w STOP gdy
zawiedzie redundantne połączenie, podczas, gdy master CPU pozostaje w RUN.
Przyporządkowanie master/standby
Gdy S7-400H jest załączany, pierwszy CPU, który startuje, przyjmuje funkcję master, a drugi
CPU przyjmuje funkcję standby.
Ustawiona desygnacja master/standby jest utrzymywana, gdy obydwa CPU jednocześnie
wchodzą w POWER ON (załączane zasilanie).
Desygnacja master/standby zmienia się, gdy:
1. standby CPU startuje przed master CPU (interwał co najmniej 3s)
2. redundant master CPU ma awarię, lub idzie w STOP
3. Nie znaleziono błędów w trybie TROUBLESHOOTING
(zobacz rozdział TROUBLESHOOTING (str. 87))
80
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Stany pracy i systemu S7-400H
8.2 Wstęp
Synchronizacja podsystemów
Master i standby CPU są połączone kablami światłowodowymi. Dzięki temu,
redundantne CPU utrzymują synchroniczne, sterowane zdarzeniowo wykonywanie
programu.
Podsystem(CPU0)
Podsystem(CPU1)
Synchronizacja
Rys. 8-1
Synchronizacja podsystemów
Synchronizacja jest wykonywana automatycznie przez system operacyjny i nie ma wpływu na
program użytkownika. Program tworzy się tak samo jak dla standardowych S7-400 CPU.
Synchronizacja zdarzeniowa
Synchronizacja zdarzeniowa ("event-driven synchronization") opatentowana przez Siemens jest
używana w S7-400H. Ta metoda sprawdziła się w praktyce i była już używana w S5-115H i
S5-155H.
Synchronizacja zdarzeniowa oznacza, że master i standby synchronizują dane, gdy zachodzi
zdarzenie mogące prowadzić do odmiennych stanów wewnętrznych podsystemów.
Master i standby CPU synchronizują się, gdy:
● Jest bezpośredni dostęp do I/O
● Występuje przerwanie
● Czasomierze – np. czasomierze S7 są aktualizowane
● Dane są modyfikowane przez funkcje komunikacyjne
Bezuderzeniowa kontynuacja pracy przy utracie redundancji CPU
Synchronizacja zdarzeniowa zapewnia bezuderzeniową kontynuację pracy przez standby CPU
nawet, gdy master CPU zawiedzie.
Autotest
(self-test)
Niesprawność lub błędy muszą być wykrywane, lokalizowane i raportowane tak szybko jak to
możliwe. W konsekwencji, obszerne funkcje autotestów zostały zaimplementowane w S7400H, które pracują automatycznie i całkowicie w tle.
Poniższe komponenty i funkcje są testowane:
● Podłączenie centralnych modułów
● Procesor
● Wewnętrzna pamięć CPU
● Magistrala I/O
Jeśli autotest wykryje błąd, system próbuje wyeliminować lub stłumić jego skutki.
Zobacz rozdział Autotest (str. 89).
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
81
Stany pracy i systemu S7-400H
8.3 Stany sytemu S7-400H
8.3
Stany sytemu S7-400H
Stany sytemu S7-400H są pochodną stanów pracy dwóch CPU. Termin “stan systemu”
("system state") jest używany jako uproszczenie definiujące równoczesne stany pracy
dwóch CPU.
Przykład: Zamiast "master CPU jest w trybie RUN, a standby CPU jest w trybie LINK-UP"
mówimy "system S7-400H jest w trybie link-up".
Przegląd stanów systemu
Tabela poniżej podaje mozliwe stany systemu S7-400H.
Tabela 8-1
Przegląd stanów systemu S7-400H
Stany systemu S7-400H
82
Stany pracy procesorów
Master
Standby
Stop
STOP
STOP, wyłączony, DEFECTIVE
Startup
STARTUP
STOP, wyłączony, DEFECTIVE, brak
synchronizacji
Single mode
RUN
STOP, TROUBLESHOOTING,
wyłączony, DEFECTIVE, brak
synchronizacji
Link-up
RUN
STARTUP, LINK-UP
Update
RUN
UPDATE
Redundant
RUN
RUN
Hold
HOLD
STOP, TROUBLESHOOTING,
wyłączony, DEFECTIVE, brak
synchronizacji
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Stany pracy i systemu S7-400H
8.4 Stany pracy procesorów
8.4
Stany pracy procesorów
Tryby pracy opisują zachowanie CPU w każdym momencie czasu. Znajomość trybów pracy
CPU jest użyteczna przy uruchamianiu programu, testach i szukaniu błędów.
Stany pracy od POWER ON do redundancji systemu
Ogólnie mówiąc, dwa CPU wykorzystują równouprawnienie, każdy z nich może być master lub
standby CPU. Dla przejrzystości, ilustracja zakłada, że master CPU (CPU 0) jest wystartowany
przed załączeniem standby CPU (CPU 1).
Poniższa ilustracja pokazuje stany pracy dwóch CPU, od stanu POWER ON do redundancji.
HOLD Stan HOLD (str. 87) i TROUBLESHOOTING Stan TROUBLESHOOTING (str. 87) są
specjalnymi stanami nie pokazanymi.
POWER ON CPU 0
POWER ON CPU 1
Master CPU
Standby CPU
Stan systemu
1.
2.
Stop
Startup
STOP
STOP
STARTUP
STOP
STOP
3.
Single mode
RUN
4.
Link-up
RUN
Aktual. programu
użytkownika
STARTUP/
LINKUP
5.
Update
RUN
Aktual. programu
użytkownika
UPDATE
6.
Rys. 8-2
Redundant
RUN
RUN
Stany pracy systemu fault-tolerant
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
83
Stany pracy i systemu S7-400H
8.4 Stany pracy procesorów
Objaśnienie diagramu
Punkt
Opis
1.
2.
Po załączeniu zasilania, dwa CPU (CPU 0 i CPU 1) są w stanie STOP.
3.
Jesli startup się powiódł, master CPU (CPU 0) wchodzi w single mode. Master CPU wykonuje program
użytkownika samotnie.
CPU 0 wchodzi w STARTUP i wykonuje OB 100 lub OB 102 w zależności od trybu startup; zobacz Stan
STARTUP (str. 85).
Przy przejściu w stan LINK-UP opcja "Monitor" jest niedozwolona.
4.
Jeśli standby CPU (CPU 1) żąda LINK-UP, master i standby CPU porównują swoje wersje programu
użytkownika. Jeśli zostały znalezione różnice, master CPU aktualizuje program w standby CPU; zobacz
rozdział Stany LINK-UP i UPDATE (str. 85).
5.
Po sukcesywnym link-up, inicjowany jest update, zobacz Sekwencja Update (str. 101). Master CPU
aktualizuje dynamiczne dane w standby CPU. Dynamiczne dane, czyli wejścia, wyjścia, czasomierze,
liczniki, bitową pamięć i bloki danych.
Po update, pamięć obydwu CPU ma tę samą zawartość; zobacz rozdział Stany LINK-UP i UPDATE
(str. 85).
6.
Master i standby CPU są w stanie RUN po update. Obydwa CPU przetwarzają zsynchronizowany
program.
Wyjątek: Zmiana master/standby przy zmianie konfiguracji/programu.
Tryb redundantny jest możliwy tylko jeśli obydwa CPU sątej samej wersji, również firmware’u.
8.4.1
Stan STOP
Poza różnicami poniżej, zachowanie S7-400H CPU w trybie STOP odpowiada
standardowemu S7-400 CPU.
Przy wgrywaniu konfiguracji do jednego CPU w czasie gdy obydwa są w STOP zwróć uwagę
na poniższe punkty:
● Najpierw uruchom CPU do którego wgrywana była konfiguracja, aby ustawił się w
trybie master.
● Inicjując startup z programatora, najpierw startuje CPU do którego istnieje połączenie
online niezależnie od stanu master, czy standby.
UWAGA
Startup systemu może wywołać zmianę stanu master-standby.
Reset pamięci
Reset pamięci dotyczy tylko zaznaczonego CPU. By zresetować obydwa CPU, należy
resetować najpier jeden, potem drugi.
84
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Stany pracy i systemu S7-400H
8.4 Stany pracy procesorów
8.4.2
Stan STARTUP
Poza różnicami poniżej, zachowanie S7-400H CPU w trybie STARTUP odpowiada
standardowemu S7-400 CPU.
Tryby Startup
Fault-tolerant CPU rozróżnia zimne (cold) i ciepłe (warm) restarty. Faulttolerant CPU nie wspiera hot restart.
Przetwarzanie Startup przez master CPU
Stan startup S7-400H jest zawsze przetwarzany przez master CPU.
Podczas STARTUP, master CPU porównuje istniejącą konfigurację I/O z konfiguracjąstworzoną
w STEP 7. Jesli wynikną różnice, master CPU reaguje tak samo jak standardowy
S7-400 CPU.
Master CPU sprawdza i konfiguruje:
● przełączane I/O (switched I/O)
● należące do niego jednostronne I/O (one-sided I/O)
Startup w standby CPU
Standby CPU w startup nie wywołuje OB 100 lub OB 102.
Standby CPU sprawdza i konfiguruje:
● należące do niego jednostronne I/O (one-sided I/O)
Dalsze informacje
Zobacz podręcznik Programming with STEP 7.
8.4.3
Stany LINK-UP i UPDATE
Master CPU sprawdza i aktualizuje zawartość pamięci standby CPU zanim system przejdzie
w tryb redundant. Ta akcja zawiera dwie fazy, zakończony link-up i update.
Master CPU jest zawsze w RUN, a standby CPU w LINK-UP lub UPDATE podczas faz linkup i update.
Podczas tych faz system również potrafi wykonać procedurę zmiany funkcji
master/standby.
Dokładne informacje na temat link-up i update są w rozdziale Link-up i update
(str. 93).
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
85
Stany pracy i systemu S7-400H
8.4 Stany pracy procesorów
8.4.4
Stan RUN
Poza różnicami poniżej, zachowanie S7-400H CPU w trybie RUN odpowiada
standardowemu S7-400 CPU.
Program użytkownika jest wykonywany przez co najmniej jeden CPUw poniższych stanach
systemu:
● Single mode
● Link-up, Update
● Redundant
Single mode, Link-up, Update
W powyższych stanach, master CPU jest w RUN i wykonuje program w trybie single
mode.
Tryb Redundant
Master i standby CPU są zawsze w RUN w tym trybie, wykonują program użytkownika
synchronicznie ze wzajemnymi sprawdzeniami.
W stanie redundant nie można testować programu przy użyciu pułapek (breakpoints).
Tryb redundantny jest możliwy tylko jeśli obydwa CPU sątej samej wersji, również firmware’u .
Redundancja będzie utracona, jeśli pojawi się jeden z poniższych błędów.
Tabela 8-2
Przyczyny błędów prowadzących do utraty redundancji
Przyczyna błędu
Reakcja
Uszkodzenie jednego CPU
Uszkodzenie i wymiana CPU (str. 186)
Uszkodzenie redyndantnego łącza (modułu
lub światłowodu)
Błąd porównania RAM
Uszkodzenie i wymiana modułu
synchronizacji lub światłowodu (str. 192)
Stan TROUBLESHOOTING (str. 87)
Redundantne używanie modułów
Poniższa zasada stosuje się do stanu redundant:
Moduły redundantne, np. moduły IM 153-2, muszą być identyczne, tj. ten sam numer, wersja
i firmware.
86
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Stany pracy i systemu S7-400H
8.4 Stany pracy procesorów
8.4.5
Stan HOLD
Poza różnicami poniżej, zachowanie S7-400H CPU w trybie HOLD odpowiada
standardowemu S7-400 CPU.
Stan HOLD pełni wyjątkową rolę i jest używany tylko do zadań testowych.
Kiedy stan HOLD jest możliwy?
Przejście w HOLD jest możliwe tylko podczas STARTUP i w RUN w single mode.
Cechy
● Link-up i update nie są możliwe, gdy fault-tolerant CPU jest w HOLD;
standby CPU pozostaje w STOP i wysyła komunikat diagnostyczny.
● Niemożliwe jest ustawianie pułapek (breakpoints) jeśli fault-tolerant system pozostaje w
stanie redundant.
8.4.6
Stan TROUBLESHOOTING
Stan TROUBLESHOOTING jest możliwy tylko ze stanu Redundant. Podczas
troubleshooting procesory wychodzą ze stanu redundant, drugi CPU zostaje jako master i
kontynuuje pracę w trybie single mode.
Uwaga
Jeśli master CPU przechodzi w STOP podczas troubleshooting, troubleshooting jest
kontynuowany w standby CPU. Jakkolwiek, kiedy troubleshooting jest zakończony, standby CPU
nie startuje ponownie.
Procedura autotestu porównuje master i standby CPU i raportuje błąd jeśli znajdzie różnice.
Błędy mogą być powodowane uszkodzeniem sprzętu, błędami sum kontrolnych i błędami
porównania RAM/PIO.
Poniższe zdarzenia wyzwolą stan TROUBLESHOOTING:
1. Jesli jednostronne wywołanie OB 121 (tylko w jednym CPU) nastąpi w trybie redundant,
CPU zakłada błąd sprzętu i wchodzi w stan TROUBLESHOOTING. Drugi CPU przyjmuje
tryb master i kontynuuje pracę w trybie single mode.
2. Jeśli błąd sumy kontrolnej wystąpi tylko na jednym z redundantnych CPU, ten CPU
przechodzi w stan TROUBLESHOOTING. Drugi CPU przyjmuje tryb master i kontynuuje
pracę w trybie single mode.
3. Kiedy błąd porównania RAM/PIO jest wykryty w trybie redundant, standby CPU wchodzi w
stan TROUBLESHOOTING (domyślna reakcja), a master CPU kontynuuje pracę w trybie
single mode.
Reakcja na błąd porównania RAM/PIO może być zmieniona w konfiguracji (np.
standby CPU idzie w STOP).
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
87
Stany pracy i systemu S7-400H
8.4 Stany pracy procesorów
4. Gdy błąd wielobitowy (multiple-bit error) wystąpi tylko na jednym CPU, ten CPU przechodzi
w stan TROUBLESHOOTING. Drugi CPU przyjmuje tryb master i kontynuuje pracę w
trybie single mode.
Przy błędzie jednobitowym (single-bit error) wywoływane jest OB 84. CPU nie
przechodzi w stan TROUBLESHOOTING.
5. Przy utracie synchronizacji w stanie redundant, standby CPU przechodzi w stan
TROUBLESHOOTING. Drugi CPU pozostaje w trybie master i kontynuuje pracę w trybie
single mode.
Stan TROUBLESHOOTING jest ustawiany, by zlokalizować uszkodzony CPU. Standby
CPU przeprowadza pełny autotest, podczas gdy master CPU pozostaje w RUN.
Jeśli wykryto uszkodzenie sprzętu, CPU przechodzi w stan DEFECTIVE. Jeśli błędu nie
wykryto, CPU jest przyłączane ponownie. System fault-tolerant powraca do stanu redundant.
Następuje automatyczna zamiana master-standby. To zapewnia, że gdy następny błąd
zostanie wykryty w stanie troubleshooting, sprzęt poprzedniego master CPU jest przetestowany.
W stanie TROUBLESHOOTING komunikacja z CPU nie jest możliwa, np. dostep z
programatora. Stan TROUBLESHOOTING jest sygnalizowany przez diody RUN i STOP;
zobacz Wskaźniki statusu i błędów (str. 46).
Dalsze informacje na temat autotestu są w rozdziale Autotest (str. 89)
88
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Stany pracy i systemu S7-400H
8.5 Autotest
8.5
Autotest
Przebieg autotestu
CPU wykonuje kompletny autotest (self-test) po POWER ON bez podtrzymania (backup),
czyli przy POWER ON po wtępnym/pierwszym włożeniu CPU lub przy POWER ON bez
baterii podtrzymującej i w stanie TROUBLESHOOTINGe. Autotest zabiera ok. 10 minut.
Kiedy CPU żąda resetu pamięci i jest potem wyłączony z zasilaniem podtrzymującym,
przeprowadza autotest niezależnie od podtrzymania. CPU żąda resetu pamięci np. po wyjęciu
karty pamięci.
W trybie RUN system operacyjny dzieli proceduręautotestu na kilka małych sekcji programu,
tzw. części testowych (test slices), które są przetwarzane w wielu kolejnych cyklach. Cykliczny
autotest jest zorganizowany tak, by w okreslonym czasie odbył się jeden test. Domyślny czas,
to 90 minut i może być zmieniony w konfiguracji.
Reakcja na błędy podczas autotestu
Jeśli autotest zwróci błąd, system reaguje jak poniżej:
Tabela 8-3
Reakcja na błędy podczas autotestu
Klasa błędu
Reakcja systemu
Błąd sprzętowy bez jednostronnego
wywołania OB 121
Uszkodzony CPU wchodzi w stan DEFECTIVE.
System fault-tolerant system przechodzi w tryb single mode.
Przyczyna błędu jest wpisana do bufora diagnostycznego.
Błąd sprzętowy z jednostronnym
wywołaniem OB 121
CPU z jednostronnym OB 121 wchodzi w stan
TROUBLESHOOTING. System fault-tolerant system
przechodzi w tryb single mode (patrz niżej).
Przyczyna błędu jest wpisana do bufora diagnostycznego.
CPU wchodzi w skonfigurowany stan
(patrz niżej).
Błąd porównania RAM/PIO
Błędy sumy kontrolnej
Reakcja zalezy od błędu (patrz niżej).
Błędy wielobitowe
Uszkodzony CPU wchodzi w stan TROUBLESHOOTING.
Błąd sprzętowy z jednostronnym wywołaniem OB 121
Jesli błąd wydarzy się po raz pierwszy od POWER ON bez podtrzymania, Uszkodzony CPU
wchodzi w stan TROUBLESHOOTING.
System fault-tolerant system przechodzi w tryb single mode. Przyczyna błędu jest wpisana do
bufora diagnostycznego.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
89
Stany pracy i systemu S7-400H
8.5 Autotest
Błąd porównania RAM/PIO
W przypadku błędu porównania RAM/PIO, system fault-tolerant wychodzi z trybu redundant,
a standby CPU wchodzi w stan TROUBLESHOOTING (domyślnie). Przyczyna błędu jest
wpisana do bufora diagnostycznego.
Reakcja na powtarzający się błąd porównania RAM/PIO zależy od tego, czy błąd wystąpił
w kolejnym cyklu autotestu po troubleshooting lub później.
Tabela 8-4
Reakcja na powtarzający się błąd porównania
Błąd porównania powtarza się ...
Reakcja
w pierwszym cyklu autotestu po troubleshooting
Standby CPU najpierw wchodzi w stan
TROUBLESHOOTING, a potem idzie w STOP.
System fault-tolerant przechodzi w tryb single
mode.
Standby CPU wchodzi w stan
TROUBLESHOOTING.
System fault-tolerant przechodzi w tryb single
mode.
po dwóch lub więcej cyklach autotestu
po troubleshooting
Błędy sumy
kontrolnej
W przypadku pierwszego błędu sumy kontrolnej po POWER ON bez podtrzymania, system
reaguje jak poniżej:
Tabela 8-5
Reakcja na błąd sumy kontrolnej
Czas wykrycia
Reakcja systemu
Podczas startowego testu po
POWER ON
Uszkodzony CPU wchodzi w stan DEFECTIVE.
System fault-tolerant przechodzi w tryb single mode.
W cyklicznym autoteście
(STOP lub single mode)
Błąd jest korygowany. CPU pozostaje STOP lub w single mode.
W cyklicznym autoteście
(stan redundant)
Błąd jest korygowany. Uszkodzony CPU wchodzi w stan
TROUBLESHOOTING.
System fault-tolerant przechodzi w tryb single mode.
W stanie
TROUBLESHOOTING
Uszkodzony CPU wchodzi w stan DEFECTIVE.
Błędy jednobitowe
CPU wywołuje OB 84 po wykryciu i eliminacji błędu.
Przyczyna błędu jest wpisana do bufora diagnostycznego.
W systemach F, F program jest informowany, że autotest wykrył błąd w momencie
wystąpienia błędu w trybie STOP lub single mode. Reakcja F programu jest opisana w S7400F and S7-400FH Automation Systems.
90
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Stany pracy i systemu S7-400H
8.5 Autotest
Błąd sprzętowy z jednostronnym wywołaniem OB 121, błąd sumy kontrolnej, drugie wystąpienie
41x-4H CPU reaguje na drugie wystąpienie błędu sprzętowego z jednostronnym wywołaniem
OB 121 i na błędy sumy kontrolnej jak w tabeli poniżej:
Tabela 8-6
Błąd sprzętowy z jednostronnym wywołaniem OB 121, błąd sumy kontrolnej, drugie wystąpienie
Błąd
CPU w single mode
CPU w trybie samodzielny
CPU w trybie redundant
Błąd sprzętowy z
jednostronnym
wywołaniem OB
121
OB 121 jest wykonany
OB 121 jest wykonany
Uszkodzony CPU wchodzi w
stan TROUBLESHOOTING.
System fault-tolerant
przechodzi w tryb single
mode.
Błędy sumy
kontrolnej
CPU wchodzi w stan
DEFECTIVE jeśli dwa błędy
wystapiąw dwóch kolejnych
cyklach testowych.
(Długość cyklu konfigurowalna
w HW Config)
CPU wchodzi w stan
DEFECTIVE jeśli dwa błędy
wystapiąw dwóch kolejnych
cyklach testowych.
(Długość cyklu konfigurowalna
w HW Config)
CPU wchodzi w stan
DEFECTIVE jeśli drugi błąd
wywołany pierwszym błędem
wystąpi w stanie troubleshooting.
Jeśli drugi błąd sumy kontrolnej wystąpił w trybach single/stand-alone po podwójnym czasie
cyklu testowego, CPU reaguje jak w przypadku pierwszego wystapienia błędu. Jeśli drugi błąd
(Błąd sprzętowy z jednostronnym wywołaniem OB 121, błąd sumy kontrolnej ) wystąpił w trybie
redundant po stanie troubleshooting, CPU reaguje jak w przypadku pierwszego wystapienia
błędu.
Błędy wielobitowe
CPU wchodzi w stan TROUBLESHOOTING, kiedy błąd wielobitowy jest wykryty w stanie
redundant. Po troubleshooting CPU może automatycznie wykonać link i update, i powrócić do
pracy redundantnej. Przy przejściu do stanu troubleshooting, adres błędu jest wpisywany do
bufora diagnostycznego.
Błędy
jednobitowe
CPU wywołuje OB 84 po wykryciu i eliminacji błędu.
Wpływanie na cykliczny autotest
SFC 90 "H_CTRL" pozwala na zmianę zakresu i wykonania cyklicznego autotestu. Można
usunąć różne części testu i je wznowić. Można też osobno wywołać pewne części testu.
Dokładny opis SFC 90 "H_CTRL"znajduje się w System Software for S7-300/400, System and
Standard Functions.
UWAGA
W systemie fail-safe nie można blokować i odblokowywać cyklicznych autotestów. Więcej
informacji można znaleźć w S7-400F and S7-400FH Programmable Controllers.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
91
Stany pracy i systemu S7-400H
8.6 Reakcja bazowana na czasie
8.6
Reakcja bazowana na czasie
Czasy wykonania instrukcji
Czasy wykonania instrukcji STEP 7są umieszczone w liście rozkazów S7-400
CPU.
Bezpośredni dostęp do I/O
Kazdy dostęp do I/O zawsze wymaga synchronizacji dwóch jednostek, więc wydłuża czas
cyklu.
Dlatego też należy unikać w programie bezpośredniego dostępu do I/O. Zamiast tego, należy
nalezy używać obrazu procesu (process image) (lub jego partycji, np. w przerwaniach
cyklicznych). To automatycznie zwiększa wydajność, bo w obrazie procesu dane są
synchronizowane za jednym razem.
Czas reakcji
Dokładne informacje na temat obliczania czasu reakcji są w rozdziale Czas cyklu i reakcji
w S7-400 (str. 259).
Zauważ, że każdy update standby CPU wydłuża czas reakcji na przerwania.
Czas reakcji na przerwanie zależy od klasy priorytetu przerwania, bo przerwania są
stopniowo opóźniane podczas update.
8.7
Ocena przerwań procesowych w systemie S7-400H
Używając modułu generującego przerwania procesowe w systemie S7-400H, jest możliwe,
że wartość procesowa czytana bezpośrednio w OB procesowym jest inna niż wartość z
momentu przerwania. W tym wypadku należy korzystać z tymczasowych zmiennych
(startowe informacje) w OB procesowym.
Czyli używając modułu generującego przerwania procesowe SM 321-7BH00 nie jest
wskazana różna reakcja na zbocze narastające i opadające na tym samym wejściu, bo
będzie to wymagać bezpośredniego dostępu do I/O. Jeśli różna reakcja na te zbocza jest
wymagana, trzeba przypisać sygnał do dwóch wejść z różnych grup kanałów i na jednym
skonfigurować zbocze narastające, a na drugim opadające.
92
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
9
Link-up i update
9.1
Rezultat link-up i update
Link-up i update są sygnalizowane przez diody REDF na dwóch CPU. Podczas link-up,
diody migają z częstotliwością 0.5 Hz, przy update 2 Hz.
Link-up i update mająróżny wpływ na wykonywanie programu i funkcje komunikacyjne.
Tabela 9-1
Cechy link-up i update
Proces
Link-up
Update
Wykonywanie
programu
Wszystkie klasy priorytetów
(OB) są wykonywane.
Wykonywanie klas priorytetów jest
opóźniane sekcja po sekcji. Po update
wszystkie wymogi są spełniane.
Szczegóły w rozdziałach poniżej.
Kasowanie, ładowanie,
generowanie i
kompresowanie bloków
Bloki nie mogą być kasowane,
ładowane, generowane i
kompresowane.
Bloki nie mogą być kasowane,
ładowane, generowane i
kompresowane.
Gdy takie akcje są w trakcie,
link-up i updating są
zabronione.
Wykonywanie funkcji
komunikacyjnych, operacje
PG
Funkcje komunikacyjne są
wykonywane.
Wykonywanie tych funkcji jest
ograniczane sekcja po sekcji i
opóźniane. Wszystkie odłożone
funkcje są wykonywane po update.
Autotest CPU (self-test)
Funkcje testowe i
uruchomieniowe, takie jak
"Monitor and Control Tag",
"Monitor (On/Off)"
Niewykonywany
Niewykonywany
Funkcje testowe i
uruchomieniowe są
zablokowane.
Funkcje testowe i uruchomieniowe
są zablokowane.
Obsługa połączeń do
master CPU
Wszystkie połączenia są
podtrzymane, nowych
połączeń nie można
tworzyć.
Wszystkie połączenia są
podtrzymane, nowych połączeń nie
można tworzyć.
Wszystkie połączenia są
kasowane, nie można tworzyć
nowych połączeń.
Wszystkie połączenia są zerwane.
Zostały skasowane podczas link-up.
Obsługa połączeń do
standby CPU
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Gdy takie akcje są w trakcie,
link-up i updating są
zabronione.
Przerwane połączenia nie są
odnawiane aż do ukończenia upate.
93
Link-up i update
9.2 Warunki dla link-up i update
9.2
Warunki dla link-up i update
To, które komendy można użyć w PG by zainicjować link-up i update jest zależne od
aktualnego stanu procesorów master i standby. Tabela poniżej pokazuje korelacje pomiędzy
tymi stanami a komendami w PG.
Tabela 9-2
94
Warunki dla link-up i update
Link-up i update
jako polecenia PG:
Rozmiar i typ
pamięci load w
master i
standby CPU
Wersja FW w
master i standby
CPU
Dostępne łącza
synchronizacyjne
Wersja sprzętu w
master i standby
CPU
Restart procesora
standby
Przełącz na CPU
ze zmienioną
konfiguracją
są identyczne
są identyczne
2
są identyczne
RAM i
są identyczne
EPROM mieszane
2
są identyczne
Przełącz na CPU
z konfiguracją
pamięci
rozszerzonej
Rozmiar pamięci są identyczne
load w standby
CPU jest większy
niż w master CPU
2
są identyczne
Przełącz na CPU
ze
zmienionym
systemem
operacyjnym
Procesory ze
zmienioną wersją
sprzętu
są identyczne
są różne
2
są identyczne
są identyczne
są identyczne
2
są różne
Tylko jedno
przyłączenie
synchronizacyjne
(synchronization
link-up) jest
możliwe poprzez
jedno
nienaruszone
łącze redundantne
są identyczne
są identyczne
1
są identyczne
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Link-up i update
9.3 Link-up i update
9.3
Link-up i update
Są dwa rodzaje operacji link-up i update:
● W wyniku "normalnej" operacji link-up i update, system fault-tolerant powinien przejść z
trybu single mode do trybu redundant. Dwa CPU następnie przetwarzają ten sam program
wzajemnie się synchronizując.
● Kiedy procesory wykonują link up i update z zamianą master/standby, drugi CPU ze
zmodyfikowanymi komponentami może przejąć kontrolę nad procesem. Zmodyfikowana
może być konfiguracja sprzętowa, konfiguracja pamięci albo system operacyjny.
W celu powrotu do stanu redundant, "normalny" link-up i update musi być później
przeprowadzony.
Jak uruchomić operację link-up i update?
Warunki wstępne: Single mode, tj. tylko jeden CPU w systemie fault-tolerant połączonym
przez światłowody jest w trybie RUN.
By ustanowić redundantną pracę systemu, należy uruchomić link-up i update jak poniżej:
● Przełącz wybierak trybu w standby CPU ze STOP w RUN.
● Załącz (POWER ON) standby CPU (wybierak trybu w pozycji RUN), jeśli przed
wyłączeniem (POWER OFF), CPU nie był w trybie STOP.
● Polecenie z PG/ES.
Operacja link-up i update z zamianą master/standby jest zawsze uruchamiana na
PG/ES.
UWAGA
Jeśli link-up i update jest przerwana na standby CPU (np. w wyniku POWER OFF,
STOP), może to spowodować niespójność danych i doprowadzić do żądania resetu
pamięci na tym CPU.
Operacja link-up i update są możliwe ponownie po resecie pamięci w standby CPU.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
95
Link-up i update
9.3 Link-up i update
Diagram przepływu link-up i update
Diagram poniżej pokazuje ogólną sekwencję link-up i update. Procesor master pracuje w
trybie single mode. Przyjęto CPU 0 jako master.
Master CPU (CPU 0)
Standby CPU (CPU 1)
RUN
STOP
Link-up (REDF migają, 0,5Hz)
Standby żąda link-up
Kasowanie, ładowanie, generacja
i kompresja bloków jest
niemożliwa. Funkcje
diagnostyczne zablokowane
Kasowanie, ładowanie, generacja i
kompresja bloków jest niemożliwa.
Funkcje diagnostyczne
zablokowane.
Porównanie konfiguracji pamięci, wersji systemu
operacyjnego i zawartości pamięci flash
Kopiowanie zawartości pamięci load*)
Kopiowanie bloków programu w pamięci work*)
Wszystkie połączenia są zawieszone
Włączenie DP slave’ów
Przejęcie połączenia
Update; zobacz następny diagram
Anulowanie ograniczeń
Wznowienie opóźnionych zadań
Anulowanie ograniczeń
Wznowienie opóźnionych zadań
Tryb systemu redundant;
dla zamiany master/standby, nowy standby zostaje w STOP
Rys. 9-1
Sekwencja link-up i update
*) Przy opcji "Switch to CPU with altered configuration", zawartość pamięci load nie jest
kopiowana. Części pamięci work kopiowane (OB, FC, FB, DB, SDB) z master CPU są
wymienione w rozdziale Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją lub konfiguracją
pamięci rozszerzonej (str. 103)
96
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Link-up i update
9.3 Link-up i update
Master CPU (CPU 0)
Standby CPU (CPU 1)
Update (REDF migają, 2Hz)
RUN
STOP
Komunikat “Update” do wszystkich
zalogowanych partnerów
Negatywne potwierdzenie asynchronicznych
SFC dla rekordów danych*)
Komunikaty opóźnione*)
Wszystkie OB do priorytetu 15 (OB1 też)
będą odłożone
Start monitorowania maksymalnego
wydłużenia czasu cyklu
Master kopiuje zmienione bloki danych
Aktualne żądania komunikacji są
odłożone, nowe są odrzucane*)
Start monitorowania maksymalnego
opóźnienia komunikacji
OB o priorytecie>15 są odłożone za
wyjątkiem czuwającego OB o specjalnej
obsłudze (OB with special handling)
Wykonywanie OB o specjalnej obsłudze
wg potrzeb
Start monitorowania maksymalnego
czasu zablokowania priorytetów > 15
Master kopiuje wyjścia
Start minimalnego czasu wstrzymania I/O
Master kopiuje bloki zmienione od ostatniego
kopiowania
Master kopiuje czasomierze, liczniki,
markery, wejścia i bufor diagnostyczny
Wyjścia będą uaktywnione
Praca
redundantna lub
przełączenie
funkcji master
*) Szczegóły na temat odpowiednich SFC, SFB i funkcjach
komunikacyjnych są w nastepnych rozdziałach
Rys. 9-2
Sekwencja Update
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
97
Link-up i update
9.3 Link-up i update
Minimalny czas trwania sygnałów wejściowych podczas update
Podczas update, wykonywanie programu jest wstrzymane na pewien czas (poniżej są
szczegółowe opisy). By zapewnić, aby CPU niezawodnie wykrywało zmiany sygnałów podczas
update, muszą być spełnione powyższe warunki:
Min. czas trwania sygnału > 2 x czas wymagany do aktualizacji I/O (tylko DP)
+ okres wywołania klasy priorytetu (OB)
+ czas wykonania programu o danym priorytecie (OB)
+ czas wymagany do update
+ czas wykonania programu o wyższym priorytecie
Przykład:
Minimalny czas trwania sygnału na wejściu używany w priorytecie > 15 (np. OB 40).
Tylko DP: Czas czytania I/O
(2x w najgorszym przypadku)
Okres wywołania
zadania wyższego
priorytetu np.
OB40
Czas wykonania
programu
np. OB40
Czas wymagany na
update (75ms+0,7ms na
KB zmodyfikowanych
bloków danych)
Czas wykonania
zadań wyższych
priorytetów
Minimalny czas trwania sygnału
Rys. 9-3
98
Przykład minimalnego czasu trwania sygnału na wejściu podczas update
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Link-up i update
9.3 Link-up i update
9.3.1
Sekwencja link-up
Przy link-up mamy do czynienia albo z zamianą fukcji master/standby, albo z
wprowadzeniem systemu do pracy redundantnej.
Link-up przy wprowadzaniu do pracy redundantnej
By wykluczyć różnice w dwóch podsystemach, master i standby CPU przeprowadzają
porównania.
Porównywane są:
1. Spójność konfiguracji pamięci
2. Spójność wersji systemu operacyjnego
3. Spójność zawartości pamięci load (karta FLASH)
4. Spójność zawartości pamięci load (wbudowany RAM i karta RAM)
Jeśli 1., 2. lub 3. są niespójne, standby CPU przechodzi w STOP i wystawia komunikat o
błędzie.
Jeśli 4. jest niespójny, master CPU kopiuje program ze swojej pamięci load w RAM
do standby CPU.
Program użytkownika zachowany w pamięci load na karcie FLASH nie jest przesyłany.
Musi być identyczny przed uruchomieniem link-up.
Link-up z zamianą funkcji master/standby
STEP 7 wspiera nastepujące opcje:
● "Switch to CPU with modified configuration"
● "Switch to CPU with expanded memory configuration"
● "Switch to CPU with altered operating system"
● "Switch to CPU with modified hardware release"
● "Switch to CPU via only one intact redundant link"
“Switch to CPU with altered configuration”
Mogłeś zmodyfikować następujące elementy w standby CPU:
● Konfigurację sprzętową
● Typ pamięci load (np. wymiana karty RAM na FLASH). Nowa pamięć load może być
mniejsza lub większa od starej.
Master CPU nie przesyła żadnych bloków do standby CPU podczas link-up. Dokładne
informacje są w rozdziale Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją lub konfiguracją
pamięci rozszerzonej (str. 103).
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
99
Link-up i update
9.3 Link-up i update
Informacje na temat wymaganych kroków, opierając się na powyższych scenariuszach (zmiana
konfiguracji sprzętowej, lub typu pamięci load), są umieszczone w rozdziale Uszkodzenie i
wymiana komponentów podczas pracy (str. 185).
Uwaga
Mimo braku modyfikacji konfiguracji sprzętowej lub typu pamięci load w standby CPU,
wykonywana jest zamiana funkcji master/standby, a poprzedni master CPU przechodzi w stan
STOP.
“Switch to CPU with expanded memory configuration”
Mogłeś rozszerzyć pamięć load w standby CPU. Nośnik pamięci musi być identyczny
RAM lub FLASH. Używając kart FLASH – ich zawartość musi być identyczna.
Podczas link-up, system przesyła bloki programowe (OB, FC, FB, DB, SDB) z pamięci load i
work procesora master do procesora standby. Wyjątek: Jeśli pamięć load jest oparta o karty
FLASH, system przesyła tylko bloki z pamięci work.
Informacje na temat zmiany typu pamięci i rozszerzeń pamięci load są umieszczone w
rozdziale Zmiana konfiguracji pamięci procesora (str. 239).
UWAGA
Zakładając, że zmieniłeś typ pamięci load lub system operacyjny w standby CPU, ten
CPU przechodzi w RUN, ale wraca do STOP i raportuje do bufora diagnostycznego.
Jeśli nie rozszerzyłeś pamięci load w standby CPU, ten CPU nie przechodzi w RUN, ale
wraca do STOP i raportuje do bufora diagnostycznego.
System nie dokonuje zamiany master/standby, a poprzedni master CPU pozostaje w RUN.
100
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Link-up i update
9.3 Link-up i update
9.3.2
Sekwencja Update
Co się dzieje podczas Update?
Wykonywanie funkcji komunikacyjnych i OB jest ograniczane sekcja po sekcji podczas
operacji update. Dane dynamiczne (zawartość bloków danych, czasomierzy, liczników i
markerów) są przesyłane do standby CPU.
Procedura Update:
1. Dopóki update się nie zakończy, wszystkie asynchroniczne SFC sięgające do modułów
I/O (SFC 13, 51, 52, 53, 55 do 59) wystawiają "negatywne" potwierdzenie zwracając
wartości W#16#80C3 (SFC 13, 55 do 59) lub W#16#8085 (SFC 51). Gdy te wartości są
zwrócone, zadania powinny być powtórzone przez program.
2. Na czas operacji update, funkcje komunikatów są odłożone (zobacz poniżej).
3. Wykonywanie OB 1 i wszystkich OB do priorytetu 15 jest wstrzymane.
W przypadku przerwań cyklicznych, zablokowane jest generowanie żądań OB, więc nie ma
zgłoszeń nowych OB, tym samym nie ma błędów obsługi OB.
System czeka na zakończenie update, nastepnie generuje i przetwarza jedno żądanie
na cykliczne OB. Stopka czasowa opóźnonych przerwań nie może być oceniana.
4. Przesłanie zawartości wszystkich bloków danych zmienionych od momentu link-up.
5. Ponizsze żądania komunikacji są potwierdzane negatywnie:
– Czytanie/pisanie rekorów danych przez funkcje OCM
– Czytanie diagnostyki za pomocą STEP 7
– Blokowanie i odblokowanie komunikatów
– Logowanie komunikatów
– Potwierdzanie komunikatów
6. System zwraca potwierdzenie negatywne wstępnych wywołań funkcji komunikacyjnych
pracujących na pamięci RAM. Zobacz System Software for S7-300/400, System and
Standard Functions. Wszystkie pozostałe funkcje komunikacyjne są wykonywane z
opóźnieniem, po zakończeniu update.
7. System blokuje zgłaszanie obsługi wszystkich OB o priorytecie > 15, więc nowe
przerwania nie są pamiętane, tym samym nie generują błędów obsługi.
Kolejkowane przerwania nie są zgłaszane ponownie i obsługiwane do czasu zakończenia
update. Stopka czasowa opóźnonych przerwań nie może być oceniana.
System nie wykonuje programu użytkownika i nie uaktualnia I/O.
8. Generuje zdarzenie startowe cyklicznego OB ze specjalną obsługą jeśli jego priorytet >
15, i wykonuje ten OB jeśli trzeba.
Uwaga
Cykliczne OB ze specjalną obsługą jest szczególnie ważne w sytuacjach, kiedy niezbędne
jest zaadresowanie pewnych modułów lub elementów programu w określonym czasie. Jest
to typowy problem w systemach fail-safe. Dokładne informacje są w podręcznikach S7400F and S7-400FH Programmable Controllers i S7-300 Programmable Controllers, Failsafe Signal Modules .
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
101
Link-up i update
9.3 Link-up i update
9. Przesłanie wyjść i wszystkich zmienionych bloków danych. Przesłanie czasomierzy,
liczników, markerów i wejść. Przesłanie bufora diagnostycznego.
Podczas tej synchronizacji system przerywa impulsy zegarowe dla przerwań cyklicznych,
zwłocznych i S7 timers. W wyniku tego tracony jest synchronizm przerwań cyklicznych i
opartych na czasie (zwłocznych, zegarowych).
10.Zniesienie wszystkich ograniczeń. Odłożone przerwania i funkcje są wykonywane.
Wszystkie OB są wykonywane.
Stały cykl, porównując z poprzednimi wywołaniami, nie jest gwarantowany dla
opóźnionych cyklicznych przerwań OB.
Uwaga
Przerwania procesowe i diagnostyczne są pamiętane przez I/O. Przerwania takie zgłaszane
przez rozproszone I/O są obsługiwane, gdy blok jest odblokowany. Przerwania te od
centralnych modułów I/O będa wykonywane jeśli nie wystapiły wielokrotnie podczas
zablokowanego statusu.
Jeśli PG/ES żąda zamiany master/standby, poprzedni standby CPU przyjmuje tryb master
a poprzedni master CPU przechodzi w STOP po zakończonym update.
Obydwa CPU w przeciwnym wypadku pójdą w RUN (stan redundant) będą wykonywać
program synchronicznie.
Przy zamianie master/standby, w pierwszym cyklu po update, OB1 ma przyznany osobny
identyfikator (zobacz podręcznik System Software for S7-300/400, System and Standard
Functions). Inne aspekty wynikające z modyfikacji konfiguracji są opisane w rozdziale
Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją lub konfiguracją pamięci rozszerzonej (str.
103).
Opóźnione funkcje komunikatów
Wymienione SFC, SFB i usługi systemu operacyjnego wysyłają komunikaty do wszystkich
zalogowanych partnerów. Poniższe funkcje są opóźnione po starcie update:
● SFC 17 "ALARM_SQ", SFC 18 "ALARM_S", SFC 107 "ALARM_DQ", SFC 108 "ALARM_D"
● SFC 52 "WR_USMSG"
● SFB 31 "NOTIFY_8P", SFB 33 "ALARM", SFB 34 "ALARM_8", SFB 35 "ALARM_8P",
SFB 36 "NOTIFY", SFB 37 "AR_SEND"
● Komunikaty procesowe
● Systemowe komunikaty diagnostyczne
Od tego czasu, każde polecenie blokowania lub odblokowania komunikatów przez SFC 9
"EN_MSG" i SFC 10 "DIS_MSG" jest odrzucane przez zwracaną negatywną wartość.
102
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Link-up i update
9.3 Link-up i update
Funkcje komunikacyjne i wynikające zadania
Po otrzymaniu poleceń poniżej, CPU musi wygenerować zadania komunikacyjne i wysłać je do
innych modułów. Zawierają one np.: polecenia czytania/pisania rekordów parametrów z/do
rozproszonych I/O. Poniższe zadania są odrzucane do czasu ukończenia update.
● Czytanie/pisanie rekorów danych przez funkcje OCM
● Czytanie rekordów danych za pomocą SSL
● Blokowanie i odblokowanie komunikatów
● Logowanie komunikatów
● Potwierdzanie komunikatów
Uwaga
Ostatnie trzy funkcje są rejestrowane przez system WinCC i automatycznie ponawiane po
zakończeniu update.
9.3.3
Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją lub konfiguracją pamięci
rozszerzonej
Przełączanie na CPU ze zmienioną konfiguracją
Mogłeś zmodyfikować nastepujące elementy standby CPU:
● Konfiguracja sprzętowa
● Typ modułu pamięci load. Np. wymiana karty RAM na FLASH. Nowa pamięć load może
być większa lub mniejsza od starej.
Więcej informacji w rozdziale Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy (str. 185).
Uwaga
Nawet jeśli nie było zmiany konfiguracji lub zmiany typu pamięci load na standby CPU, jest
zamiana master/standby i poprzedni master CPU przechodzi w STOP.
Uwaga
Po wgraniu połączeń za pomocą NETPRO, nie można zmieniać typu pamięci load z RAM na
FLASH.
Po zainicjowaniu operacji link-up i update poprzez opcję "Switch to CPU with modified
configuration" w STEP 7, system obsługuje pamieć jak poniżej.
Pamięć Load
Nie kopiuje zawartości pamięci load z master do standby CPU.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
103
Link-up i update
9.3 Link-up i update
RAM
Poniższe elementy są przesyłane z pamięci RAM master CPU do standby
CPU:
● Zawartość wszystkich bloków danych o tych samych stopkach czasowych interfejsu w obu
pamięciach load i mających atrybuty "read only" i "unlinked".
● Bloki danych wygenerowane w master CPU przez SFC.
DB wygenerowane w standby CPU przez SFC są kasowane.
Jesli blok danych o tym samym numerze jest znaleziony w pamięci load standby CPU, linkup jest anulowany z wpisem do bufora diagnostycznego.
● Obrazy procesu, czasomierze, liczniki i markery pamięci
● Bufor diagnostyczny
Jeśli skonfigurowana wielkość bufora diagnostycznego w standby CPU jest mniejsza niż w
master CPU, kopiowana jest mniejsza liczba wpisów.
Wybrane są najnowsze wpisy z master CPU.
Jesli brakuje pamięci, link-up jest anulowany z wpisem do bufora diagnostycznego.
Status instancji SFB dla komunikacji S7 zawarty w zmodyfikowanych blokach danych jest
przywracany do stanu przed ich wstepnym wywołaniem.
Uwaga
Przy przełączeniu na CPU ze zmienioną konfiguracją, rozmiar pamięci load w master i
standby może się różnić.
Przełączenie na CPU z konfiguracją pamięci rozszerzonej
Mogłeś rozszerzyć pamięć load na standby CPU. Nośniki pamięci muszą być identyczne
tj. karty RAM lub karty FLASH. Jeśli są to karty FLASH, ich zawartość musi być
identyczna.
UWAGA
W przypadku różnych typów modułów pamięci load lub systemu operacyjnego na standby
CPU, ten CPU nie przechodzi w RUN, lecz w STOP i wpisuje odpowiedni komunikat do
bufora diagnostycznego.
Jeśli pamięć load nie została rozszerzona na standby CPU, ten CPU nie przechodzi w RUN,
lecz w STOP i wpisuje odpowiedni komunikat do bufora diagnostycznego.
System nie przeprowadza zamiany master/standby, a poprzedni master CPU
pozostaje w RUN.
Informacje na temat zmiany typu modułu pamięci lub rozszerzeń pamięci load, są w rozdziale
Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy (str. 185).
Po zainicjowaniu operacji link-up i update poprzez opcję "Switch to CPU with expanded
memory configuration" w STEP 7, system obsługuje pamieć jak poniżej.
104
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Link-up i update
9.3 Link-up i update
RAM i pamięć load
Podczas link-up, system przesyła bloki programu (OB, FC, FB, DB, SDB) z pamięci load
mastera do pamięci RAM w standby CPU. Wyjątek: Jeśli pamięć load tworzą karty FLASH,
system przesyła bloki tylko z pamięci work.
9.3.4
Blokowanie link-up i update
Link-up i update powodują wydłużenie czasu cyklu. Pojawia się okres podczas którego
I/O nie są aktualizowane; zobacz rozdział Monitorowanie czasu (str. 106). Należy mieć to na
uwadze szczególnie używając rozproszonych I/O i w trakcie zamiany master/standby po
update (wgrywając zmiany konfiguracyjne w trybie RUN).
UWAGA
Przeprowadzaj operacje link-up i update gdy proces nie jest w stanie krytycznym.
Można ustawić określone czasy startu link-up i update dzięki SFC 90 "H_CTRL". Dokładne
informacje na temat tej funkcji są w podręczniku System Software for S7-300/400, System and
Standard Functions.
UWAGA
Jeśli proces toleruje wydłużenia cyklu, nie ma potrzeby użycia SFC 90 "H_CTRL".
Procesor nie przeprowadza autotestu podczas link-up i updating. Dlatego też w systemie
fail-safe, należy unikać dodatkowych opóźnień związanych z update. Więcej informacji w
podręczniku S7-400F and S7-400FH Programmable Controllers.
Przykład procesu krytycznego czasowo
Blok z krzywką 50 mm przesuwa się po osi ze stałą prędkością v = 10 km/h =
2.78 m/s = 2.78 mm/ms. Przełącznik zamontowany jest na osi, więc ustawiany jest przez
krzywkę na czas ∆t = 18 ms.
Aby CPU wykrył ustawienie przełącznika, czas blokowania zadań o priorytecie > 15 (zobacz
poniżej) musi być < 18 ms.
W STEP 7 czas ten można ustawić na 0 ms lub od 100 do 60000 ms. Problem należy więc
ominąć jednym z poniższych sposobów:
● Przesuń czas startu link-up i update do momentu, kiedy proces nie jest w fazie krytycznej. Użyj
SFC 90 "H_CTRL" do ustawienia tego czasu (patrz wyżej).
● Użyj dłuższej krzywki i/lub odpowiednio obniż prędkość przejazdu bloku nad
przełącznikiem.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
105
Link-up i update
9.4 Monitorowanie czasu
9.4
Monitorowanie czasu
Podczas update, wykonywanie programu jest przerwane na pewien czas. Rozdział ten jest
istotny jeśli ten czas jest krytyczny dla twojego procesu. W takim przypadku należy
skonfigurować czasy monitorowania opisane poniżej.
Podczas update, system fault-tolerant monitoruje wydłużenie czasu cyklu, opóźnienie
komunikacji i czas wstrzymania klas priorytetów > 15 w celu zapewnienia, że ich maksymalne
wartości nie będą przekroczone i, że skonfigurowany minimalny czas podtrzymania I/O jest
zachowany.
UWAGA
Jeśli nie zdefiniowano wartości czasów monitorowania, należy zapewnić update w czasie
monitorowania cyklu. W takim wypadku update jest anulowany, a system przechodzi w
tryb single mode: Poprzedni master CPU pozostaje w RUN, standby CPU przechodzi w
STOP.
Konfiguruje się wszystkie czasy, lub żadnego.
Skonfigurowane czasy monitorowania powinny obejmować wymagania technologiczne
procesu.
Poniżej opisano czasy monitorowania.
● Maksymalne wydłużenie czasu cyklu (Maximum cycle time extension)
– Wydłużenie cyklu: Czas w trakcie update, w którym niewykonywane jest OB 1 i żadne
OB do priorytetu 15. "Normalne" monitorowanie czasu cyklu jest zablokowane w tym
czasie.
– Maks. wydłużenie czasu cyklu: Reprezentuje skonfigurowane i dopuszczalne
maksimum.
● Maksymalne opóźnienie komunikacji (Maximum communication delay)
– Opóźnienie komunikacji: Okres czasu w trakcie update, w którym CPU nie wykonuje
żadnych funkcji komunikacyjnych.
Uwaga: Master CPU podtrzymuje wszystkie istniejące łącza komunikacyjne.
– Maksymalne opóźnienie komunikacji: Reprezentuje skonfigurowane i dopuszczalne
maksimum.
● Maksymalny czas wstrzymania priorytetów >15 (Maximum inhibit time for priority classes >
15)
– Czas wstrzymania priorytetów >15: Okres czasu w trakcie update, w którym CPU nie
wykonuje żadnych OB (czyli programu użytkownika) ani nie obsługuje I/O.
– Maksymalny czas wstrzymania priorytetów >15: Reprezentuje skonfigurowane i
dopuszczalne maksimum.
● Minimalny czas podtrzymania I/O (Minimum I/O retention time):
Reprezentuje czas pomiędzy kopiowaniem wyjść z master CPU do standby CPU a
momentem przejścia systemu w stan redundant lub zamiany master/standby (czas , w
którym poprzedni master CPU przechodzi w STOP, a nowy master CPU przechodzi w
RUN). Obydwa CPU sterują wyjściami w tym czasie by zapobiec zgaszeniu I/O podczas
update z zamianą master/standby.
Minimalny czas podtrzymania I/O jest szczególnie ważny przy update z zamianą
master/standby. Jeśli będzie ustawiony na zero, wyjścia mogą zgasnąć podczas modyfikacji
w trybie RUN.
106
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Link-up i update
9.4 Monitorowanie czasu
Start czasów monitoringu jest zaznaczona przez podświetlone bloki na Rys. 9-2. Czasy te
upływają wraz z przejściem systemu w stan redundant, lub przy zamianie master/standby, tj.
przy przejściu nowego mastera w RUN po zakończonym update.
Rysunek poniżej przedstawia wymienione czasy.
Update:
t1
t2
t3
t5
t4
t
Min. czas podtrzymania I/O
Czas wstrzymania priorytetów > 15
Opóźnienie komunikacji
Wydłużenie cyklu
t1
t2
t3
t4
t5
Rys. 9-4
Koniec OB do priorytetu 15
Stop wszystkich funkcji komunikacyjnych
Koniec przerwania cyklicznego o specjalnej obsłudze
Koniec kopiowania wyjść do standby CPU
Stan redundant lub zamiana master/standby
Opis czasów w trakcie update
Reakcja na przekroczenia czasów
Jeśli jeden z monitorowanych czasów przekracza skonfigurowane maksimum, wszczęta jest
poniższa procedura:
1. Anulowanie update
2. System fault-tolerant pozostaje w single mode, z poprzednim master CPU w RUN
3. Wpis przyczyny anulowania do bufora diagnostycznego
4. Wywołanie OB 72 (z odpowiednimi danymi startowymi)
Następnie standby CPU sprawdza swoje bloki systemowe.
Po przynajmniej jednej minucie CPU rozpoczyna ponownie link-up i update. Po 10
niepowodzeniach CPU przestaje próbować. Link-up i update należy potem wymusić ręcznie.
Czasy mogą być przekroczone w wyniku:
● Wysokiego obciążenia przerwaniami (np. od modułów I/O)
● Wysokiego natężenia komunikacji powodującego przedłużenie czasów wykonania
aktywnych funkcji
● Kopiowania dużych ilości danych do standby CPU w końcowej fazie update.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
107
Link-up i update
9.4 Monitorowanie czasu
9.4.1
Reakcja bazowana na czasie
Reakcja bazowana na czasie w trakcie link-up
Wpływ operacji link-up na system sterowania instalacją powinien być sprowadzony do
absolutnego minimum. Aktualne obciążenie systemu automatyki jest więc decydującym
czynnikiem o długości czasów link-up. Czas wymagany do przeprowadzenia link-up jest w
szczególności określony przez:
● natężenie komunikacji
● czas cyklu
Poniższa zależność jest słuszna dla systemów nieobciążonych:
Czas link-up = wielkość pamięci load i work w MB x 1 s + obciążenie bazowe
Obciążenie bazowe wynosi kilka sekund.
W przypadku, gdy system jest bardzo obciążony, część czasu związana z pamięciami może
wzrosnąć do 1 minuty na MB.
Reakcja bazowana na czasie w trakcie update
Czas update jest określony przez ilość i łączną wielkość zmodyfikowanych bloków danych.
Zależy również od aktualnego stanu procesu i natężenia komunikacji.
W prostym przybliżeniu maksymalny czas wstrzymania priorytetów >15 może być
konfigurowany jako funkcja ilości danych w pamięci RAM. Ilość kodu programu w RAM jest
nieistotna.
108
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Link-up i update
9.4 Monitorowanie czasu
9.4.2
Określanie czasów monitorowania
Wyznaczenie za pomocą STEP 7 lub formuł
STEP 7 automatycznie oblicza czasy podane poniżej. Czasy również można obliczyć na
podstawie opisanych poniżej formuł.
Są one równoważne z formułami w STEP 7.
● Maksymalne wydłużenie czasu cyklu
● Maksymalne opóźnienie komunikacji
● Maksymalny czas wstrzymania priorytetów >15
● Minimalny czas podtrzymania I/O
Automatyczne obliczanie uruchamia się w Properties CPU > H Parameters
w HW Config.
Dokładność czasu monitorowania
Uwaga
Czasy okreslone przez STEP 7 lub formuły oddająjedynie sugerowane wartości.
Czasy te są bazowane na systemie fault-tolerant komunikującym się z dwoma partnerami
i średnim natężeniem komunikacji.
Dany system może znacząco odbiegać od powyższego modelu, należy zwrócić uwagę na
poniższe czynniki.
● Wydłużenie czasu cyklu może gwałtownie wzrosnąć przy wysokim natężeniu komunikacji.
● Modyfikacje systemu w trakcie pracy mogą prowadzić do znaczącego wydłużenia
czasów cyklu.
●
Zwiększenie ilości programów wykonywanych z priorytetem > 15 (w szczególności z
blokami komunikacji) automatycznie zwiększa opóźnienie komunikacji i czas cyklu.
● W małych systemach o wysokiej wydajności można nawet obniżyć wyliczone czasy
monitorowania.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
109
Link-up i update
9.4 Monitorowanie czasu
Konfiguracja czasów montorowania
Konfigurując czasy monitorowania należy zawsze zachować poniższe zależności.
Zgodność jest sprawdzana przez STEP 7:
Maks. wydłużenie czasu cyklu
> maks. opóźnienie komunikacji
> (maks. czas wstrzymania priorytetów >15)
> min. czas podtrzymania I/O
Jeśli skonfigurowane czasy są różne dla procesorów, system zawsze aplikuje większą z
dwóch wartości.
Obliczanie minimalnego czasu podtrzymania I/O (TPH)
Minimalny czas podtrzymania I/O jest określany jak poniżej:
● dla centralnych I/O: TPH = 30 ms
● dla rozproszonych I/O: TPH = 3 x TTRmax
gdzie TTRmax = maximum target rotation time
w masterach DP
Jeśli używane są centralne I/O i rozproszone I/O:
TPH = MAX (30 ms, 3 x TTRmax)
Poniższy rysunek pokazuje zależność między minimalnym czasem podtrzymania I/O a
maks. czasem wstrzymania priorytetów >15.
Master kopiuje
wyjścia: 50ms
Min. czas
podtrzymania I/O
Rys. 9-5
Maks. czas wstrzymania
priorytetów >15
Zależność między min. czasem podtrzymania I/O a maks. czasem wstrzymania priorytetów
>15
Warunek:
50 ms + Minimalny czas podtrzymania I/O ≤ (maks. czas wstrzymania priorytetów >15)
Minimalny czas podtrzymania I/O wpływa na wielkość maksymalnego czasu wstrzymania
priorytetów >15.
110
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Link-up i update
9.4 Monitorowanie czasu
Obliczanie maksymalnego czasu wstrzymania priorytetów >15 (TP15)
Maksymalny czas wstrzymania priorytetów >15 jest określony przez 4 główne czynniki:
● Jak pokazano na rys. 8-2, cała zawartość bloków danych zmodyfikowanych od ostatniego
kopiowania do standby CPU jest przesyłana do standby CPU ponownie po zakończeniu
update. Ilość i struktura DB modyfikowanych w kodach o wysokim priorytecie jest
decydująca dla czasu tej operacji, więc dla czasu wstrzymania priorytetów > 15.
● W końcowej fazie update, wszystkie OB są opóźnione lub zablokowane. By uniknąć
niepotrzebnego wydłużania czasu wstrzymania priorytetów > 15 w wyniku złego
programowania, w wybranym przerwaniu cyklicznym, powinno się umieścić elementy
krytyczne czasowo. Jest to szczególnie ważne dla programów fail-safe. To przerwanie
cykliczne można skonfigurować w projekcie i wykonać automatycznie zaraz po starcie
maksymalnego czasu wstrzymania priorytetów > 15. Przerwanie musi mieć priorytet > 15
● W operacjach link-up i update z zamianą master/standby (zobacz Sekwencja link-up (str.
99)), system zamienia aktywny kanał komunikacyjny na przełączanych DP slave’ach po
update. Operacja ta wydłuża czas zablokowania dostępu do I/O. Czas zależy od
konfiguracji sprzętowej.
● Warunki technologiczne w procesie równiez decydują, jak długo I/O mogą być
zablokowane. Jest to szczególnie ważne w monitorowanych procesach w systemach failsafe.
Uwaga
Więcej informacji w podręcznikach S7-400F and S7-400FH Automation Systems S7-300
Automation Systems, Fail-safe Signal Modules.
1. Bazując na parametrach sieci w STEP 7, dla każdego DP mastera zdefiniuj
– TTR dla DP mastera
– czas przełączenia DP (oznaczany jako TDP_UM)
2. Bazując na przełączanych DP slave’ach, dla każdego DP mastera zdefiniuj
– maksymalny czas przełączenia aktywnego kanału komunikacji (oznaczany jako
TSLAVE_UM).
3. Bazując na obostrzeniach technologicznych zdefiniuj
– dopuszczalny czas zablokowania modułów I/O (oznaczany jako TPTO).
4. Bazując na napisanym programie zdefiniuj
– Czas cyklu przerwania wybranego lub o najwyższym priorytecie (zobacz wyżej) (TWA)
– Czas wykonania programu w tym przerwaniu (TPROG)
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
111
Link-up i update
9.4 Monitorowanie czasu
5. Dla każdego DP mastera jest wynik:
TP15 (DP master system) = TPTO - (2 x TTR + TWA + TPROG + T DP_UM + TSLAVE_UM) [1]
UWAGA
Jeśli TP15 (DP master system) < 0, przerwij obliczenia. Możliwe rozwiązania są poniżej w
przykładzie. Zrób odpowiednie zmiany i rozpocznij obliczenia od pkt. 1.
6. Wybierz najmniejszą z wartości TP15 (DP master system).
Ten czas nazywany jest TP15_HW.
7. Określ część związaną z minimalnym czasem podtrzymania I/O (TP15_OD):
TP15_OD = 50 ms + min. czas podtrzymania I/O [2]
UWAGA
Jeśli TP15_OD > TP15_HW, przerwij obliczenia. Możliwe rozwiązania są poniżej w przykładzie.
Zrób odpowiednie zmiany i rozpocznij obliczenia od pkt. 1.
8. Bazując na informacjach w rozdziale Sekwencja link-up (str. 99), oblicz część związaną
z programem użytkownika (TP15_AWP).
UWAGA
Jeśli TP15_AWP > TP15_HW, przerwij obliczenia. Możliwe rozwiązania są poniżej w przykładzie.
Zrób odpowiednie zmiany i rozpocznij obliczenia od pkt. 1.
9. Sugerowana wartość maksymalnego czasu wstrzymania priorytetów > 15 jest uzyskana z:
TP15 = MAX (TP15_AWP, TP15_OD) [3]
112
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Link-up i update
9.4 Monitorowanie czasu
Przykład obliczania TP15
W następnych krokach bierzemy istniejącą konfigurację i definiujemy maksymalny dozwolony
czas podczas update, podczas którego system operacyjny nie wykonuje żadnego programu i
nie obsługuje I/O.
Przyjmujemy dwa systemy DP master: DP master system_1 jest "podłączony" do CPU przez
MPI/DP interfejs, a DP master system_2 przez zewnętrzny interfejs DP master.
1. Parametry sieci w STEP 7:
TTR_1 = 25 ms
2.
3.
4.
5.
TTR_2 = 30 ms
TDP_UM_1 = 100 ms
TDP_UM_2 = 80 ms
Dane techniczne DP slave’ów:
TSLAVE_UM_1 = 30 ms
TSLAVE_UM_2 = 50 ms
Obostrzenia technologiczne:
TPTO_1 = 1250 ms
TPTO_2 = 1200 ms
Program użytkownika:
TWA = 300 ms
TPROG = 50 ms
Formuła [1]:
TP15 (DP master system_1)
= 1250 ms - (2 x 25 ms + 300 ms + 50 ms + 100 ms + 30 ms) = 720 ms
TP15 (DP master system_2)
= 1200 ms - (2 x 30 ms + 300 ms + 50 ms + 80 ms + 50 ms) = 660 ms
Sprawdzenie: ponieważ TP15 > 0, kontynuujemy
1. TP15_HW = MIN (720 ms, 660 ms) = 660 ms
2. Formuła [2]:
TP15_OD = 50 ms + TPH = 50 ms + 90 ms = 140 ms
Sprawdzenie: ponieważ TP15_OD = 140 ms < TP15_HW = 660 ms, kontynuujemy
1. Bazując na punkcie 7.4.4, 170 KB danych programu:
TP15_AWP = 194 ms
Sprawdzenie: ponieważ TP15_AWP = 194 ms < TP15_HW = 660 ms, kontynuujemy
1. Bazując na formule [3], uzyskujemy sugerowany maksymalny czas wstrzymania priorytetów
> 15:
TP15 = MAX (194 ms, 140 ms)
TP15 = 194 ms
Oznacza to, że ustawiając w STEP 7 maksymalny czas wstrzymania priorytetów > 15 na
194 ms, zapewniona jest detekcja zmian sygnału trwających 1250 ms lub 1200 ms.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
113
Link-up i update
9.4 Monitorowanie czasu
Porady jeśli nie można obliczyć TP15
Jeśli wyniki formuł są błędne, można zastosować poniższe rady:
● Zredukuj cykl skonfigurowamego przerwania cyklicznego.
● Jeśli czasy TTR są szczególnie wysokie, podziel urządzenia na kilka osobnych sieci DP.
● Zwiększ prędkość transmisji dla danych sieci DP master.
● Skonfiguruj DP/PA Linki i Y Linki w osobnych sieciach DP master.
● Jeśli jest duża różnica w czasach przełączenia na DP slave’ach i ogólnie duże różnice w
czasach TPTO, podziel dane urządzenia na kilka osobnych sieci DP.
● Jeśli nie przewiduje się dużego obciążenia przerwaniami lub zapisem parametrów na
sieciach DP, obliczone czasy TTR można zredukować o około 20 % do 30 %. Wprowadza
to jednak ryzyko wadliwej pracy rozproszonych I/O.
● Czas T P15_AWP stanowi wytyczną i zależy od struktury programu. Można go zmniejszyć
następująco:
– Dane zmieniające się często zapisuj w innych DB niżdane zmieniające się rzadziej.
– Twórz mniejsze DB w pamięci work.
Jeśli zmniejszysz czas TP15_AWP bez powyższych wskazówek ryzykujesz, że operacja update
będzie anulowana w wyniku przekroczenia czasu monitoringu.
Obliczenie maksymalnego opóźnienia komunikacji
Użyj poniższego wzoru:
Maksymalne opóźnienie komunikacji = 4 x (maksymalny czas wstrzymania priorytetów > 15)
Decydujące czynniki to stan procesu i natężenie komunikacji w systemie. Czas ten może być
rozumiany jako obciążenie absolutne lub obciążenie zależne od wielkości programu
użytkownika. Może okazać się konieczna zmiana tego czasu.
Obliczenie maksymalnego wydłużenia czasu cyklu
Zalecane jest użycie poniższego wzoru:
Maksymalne wydłużenie czasu cylu = 10 x (maksymalny czas wstrzymania priorytetów > 15)
Decydujące czynniki to stan procesu i natężenie komunikacji w systemie. Czas ten może być
rozumiany jako obciążenie absolutne lub obciążenie zależne od wielkości programu
użytkownika. Może okazać się konieczna zmiana tego czasu.
Zobacz
Wydajność link-up i update (str. 115)
114
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Link-up i update
9.4 Monitorowanie czasu
9.4.3
Wydajność link-up i update
Czas TP15_AWP jako część maksymalnego czasu wstrzymania priorytetów > 15
Czas T P15_AWP może być obliczony z poniższego wzoru:
TP15_AWP w ms = 0.7 x wielkość DB w pamięci work w KB + 75
W poniższe tabeli zawarto typowe wartości dla róznych wielkości pamięci.
Tabela 9-3
Typowe wartości
Dane w pamięci work
TP15_AWP
500 KB
1 MB
220 ms
400 ms
2 MB
0.8 s
5 MB
1.8 s
10 MB
3.6 s
Wzór zakłada poniższe warunki:
● 80 % bloków danych jest modyfikowanych przed wstrzymaniem priorytetów > 15.
Dla systemów fail-safe wartość ta musi być bardziej precyzyjna by uniknąć błędów
czasowych dla bloków driver’ów (zobacz Określanie czasów monitorowania (str. 109)).
● Dla aktywnych lub skolejkowanych funkcji komunikacyjnych, przyjęto 100 ms na MB
czasu aktualizacji bloków danych.
Zależnie od natężenia komunikacji w systemie należy zwiększyć lub zmniejszyć TP15_AWP.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
115
Link-up i update
9.4 Monitorowanie czasu
9.4.4
Zakłócenia reakcji czasowej
Czas wstrzymania I/O jest głównie określony przez poniższe czynniki:
● ilość i wielkość bloków danych modyfikowanych podczas update
● ilość instancji SFB w komunikacji S7 i SFB generujących komunikaty bloków
● modyfikacje systemu w trakcie pracy
● ustawienia za pomocą platform zmiennej wielkości
● powiększanie rozproszonych I/Os (niższa prędkość i większa ilość urządzeń na sieci
zwiększa czas aktualizacji I/O)
W najgorszym wypadku, czas te jest powiększany o poniższe sumy:
● najdłuższy używany cykl przerwania cyklicznego
● czas trwania wszystkich przerwań cyklicznych (OB)
● czas trwania przerwań wyższego priorytetu (OB) wykonywanych do momentu wstrzymania
przerwań
Jawne opóźnienie update
Wstrzymuj i zezwalaj na update przy pomocy SFC 90 "H_CTRL" tylko kiedy stan systemu
wskazuje małe obciążenie komunikacją i przerwaniami.
UWAGA
Odłożenie update zwiększa czas pracy systemu w trybie pojedynczym (single mode).
116
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Link-up i update
9.5 Specjalne cechy operacji link-up i update
9.5
Specjalne cechy operacji link-up i update
Wymagania dla sygnałów podczas update
Wszystkie sygnały przeczytane przed są podtrzymane i nie włączone w update. CPU
rozpoznaje zmianę sygnału podczas update tylko wtedy, gdy zmieniony stan utrzymuje się
po zakończeniu update.
CPU nie rozpoznaje impulsów (przejść sygnału "0 → 1 → 0" lub "1 → 0 →1") generowanych
podczas update.
Dlatego też należy dopilnować, by interwał zmiany sygnału (szerokość impulsu) był większy
niż czas trwania update.
Łącza komunikacyjne i funkcje
Połączenia w master CPU nie są przerywane. Jednak CPU nie wykonuje żadnych zadań
komunikacyjnych do zakończenia update. Są one kolejkowane do momentu spełnienia
jednego z poniższych przypadków:
● zakończono update, a system jest w stanie redundant.
● update i zamiana master/standby są zakończone, system jest w trybie single mode.
● anulowano update (np. błąd monitorowania), system wrócił do trybu single mode.
Pierwsze wywołanie bloków komunikacyjnych nie jest możliwe podczas update.
Żądanie resetu pamięci CPU przy anulowanym link-up
Jesli operacja link-up jest anulowana podczas kopiowania pamięci load z master do standby
CPU, standby CPU żąda resetu pamięci. Wskazywane jest to w buforze diagnostycznym
przez zdarzenie ID W#16#6523.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
117
Link-up i update
9.5 Specjalne cechy operacji link-up i update
118
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
10
Używanie I/O w S7-400H
10.1
Używanie I/O w S7-400H
Rozdział przedstawia przegląd możliwych konfiguracji I/O w systemach S7-400H oraz ich
dyspozycyjność. Pokazuje również sposoby oprogramowania I/O.
10.2
Wstęp
Typy instalacji I/O
W odróżnieniu od zasilaczy i CPU, które są zawsze redundantne, system operacyjny
udostępnia poniższe instalacje I/O:
Typ I/O
Instalacja
Dyspozycyjność
Wejście cyfrowe
Jednokanałowe jednostronne
Jednokanałowe przełączane
Dwukanałowe redundantne
normalna
wzmocniona
wysoka
Wyjście cyfrowe
Jednokanałowe jednostronne
Jednokanałowe przełączane
Dwukanałowe redundantne
Jednokanałowe jednostronne
Jednokanałowe przełączane
Dwukanałowe redundantne
normalna
wzmocniona
wysoka
normalna
wzmocniona
wysoka
Jednokanałowe jednostronne
Jednokanałowe przełączane
Dwukanałowe redundantne
normalna
wzmocniona
wysoka
Wejście analogowe
Wyjście analogowe
Dwukanałowa redundantna konfiguracja jest również możliwa na poziomie użytkownika.
(zobacz Inne opcje obsługi redundantnych I/O (str. 151)).
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
119
Używanie I/O w S7-400H
10.2 Wstęp
Addresowanie
Niezależnie od konfiguracji (jednokanałowa, jednostronna lub przełączana) dostęp do I/O
jest pod tym samym adresem.
Ograniczenia konfiguracji I/O
Jeśli brakuje slotów w centralnych rackach, można dodać 20 jednostek rozszerzeń do
S7-400H.
Rack’i o parzystych numerach są zawsze przyporządkowane do CPU 0, rack’i o
nieparzystych numerach są przydzielone do CPU 1.
Dla aplikacji z rozproszonymi I/O, każdy podsystem pozwala na podłączenie do 12 sieci DP
master (dwie na zintegrowanych interfejsach CPU i 10 poprzez zewnętrzne moduły
sieci DP master).
Zintegrowany interfejs MPI/DP pozwala na obsługę do 32 slave’ów. Do zintegrowanego
interfejsu DP oraz do zewnętrznych interfejsów DP można podłączyć do 125 rozproszonych
urządzeń I/O.
120
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Używanie I/O w S7-400H
10.3 Jednokanałowe, jednostronne I/O
10.3
Jednokanałowe, jednostronne I/O
Co to jest jednokanałowe (single-channel), jednostronne (one-sided) I/O?
W konfiguracji jednokanałowej (single-channel) jednostronnej (one-sided), moduły wejść/wyjść
istnieją tylko pojedynczo (single-channel). Moduły I/O są podłączone tylko do jednego
podsystemu i są adresowane tylko przez ten podsystem (one-sided).
Jednokanałowa jednostronna konfiguracja I/O jest możliwa w:
● CPU i jednostkach rozszerzeń
● urządzeniach rozproszonych I/O
Jednokanałowa jednostronna konfiguracja I/O jest przydatna do obsługi pojedynczych
kanałów I/O w komponentach wymagających standardowej dyspozycyjności.
RACK 0
RACK 1
Jednokanałowe moduły I/O
w jednostce centralnej
Jednokanałowe, jednostronne
urządzenie I/O np. ET200B
Jednokanałowa, jednostronna konfiguracja I/O
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
121
Używanie I/O w S7-400H
10.3 Jednokanałowe, jednostronne I/O
Jednokanałowe, jednostronne I/O w programie użytkownika
Gdy system jest w trybie redundantnym, dane czytane z jednostronnych komponentów (np.
wejść cyfrowych) są automatycznie przesyłane do drugiego podsystemu.
Po przesłaniu przeczytane dane są dostępne w obydwu podsystemach i mogą być
przetwarzane w ich identycznych programach. Dla przetwarzania danych, w trybie
redundantnym, nieistotne jest, czy I/O są podłączone do master czy standby CPU.
W trybie pojedynczym (single mode), dostęp do jednostronnych I/O przyłączonych do partnera
jest niemożliwy. Należy o tym pamiętać podczas programowania: jednostronnych,
jednokanałowych I/O należy używać warunkowo. Funkcje korzystające z tych I/O mogą być
używane, tylko gdy system jest w stanie redundantnym lub odpowiedni podsystem jest w
trybie pojedynczym.
UWAGA
Program użytkownika musi również aktualizować obraz procesu (process image)
jednokanałowych jednostronnych modułów wyjść gdy system jest w trybie pojedynczym (np.
dostęp bezpośredni). Jeśli używane są partycje obrazu (process image partitions), program
musi je aktualizować (SFC 27 "UPDAT_PO") w OB 72 (odzyskanie redundancji). W
przeciwnym wypadku system zainicjuje te moduły starymi wartościami po przejściu do trybu
redundantnego.
Uszkodzenie jednokanałowych, jednostronnych I/O
System fault-tolerant z jednokanałowymi, jednostronnymi I/O reaguje na błędy tak samo
jak standardowy system S7-400:
● Po uszkodzeniu I/O są niedostępne.
● Jeśli subsystem, do którego są podłączone I/O, ulegnie uszkodzeniu, wszystkie
procesowe I/O tego podsystemu są niedostępne.
122
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Używanie I/O w S7-400H
10.4 Jednokanałowe, przełączane I/O
10.4
Jednokanałowe, przełączane I/O
Co to jest jednokanałowe (single-channel), przełączane (switched) I/O?
W konfiguracji jednokanałowej (single-channel) przełączanej (switched), moduły wejść/wyjść
występują pojedynczo (single-channel).
W trybie redundantnym mogą być adresowane przez obydwa podsystemy.
W trybie pojedynczym, master podsystem zawsze może zaadresować wszystkie
przełączane I/O (w przeciwieństwie do jednostronnych I/O).
System pozwala na konfigurację I/O jednokanałową, przełączaną przy użyciu modułów
ET 200M (rozproszonych I/O) z aktywną magistralą i redundantnym interfejsem
PROFIBUS DP.
Można używać poniższych interfejsów:
Tabela 10-1 Interfejsy dla jednokanałowych, przełączanych I/O
Interfejs
Numer zamówieniowy
IM 153–2
6ES7 153–2BA81–0XB0
6ES7 153–2BA02–0XB0
6ES7 153–2BA01–0XB0
6ES7 153–2BA00–0XB0
IM 153–2FO
6ES7 153–2AB02–0XB0
6ES7 153–2AB01–0XB0
6ES7 153–2AB00–0XB0
6ES7 153–2AA02–0XB0
Każdy z podsystemów S7-400H jest połączony z jednym z dwóch interfejsów DP wyspy
ET 200M przez swój interfejs DP master.
PROFIBUS PA może być podłączony do redundantnego system przez DP/PA link.
Można używać poniższych DP/PA link’ów:
DP/PA link
Numer zamówieniowy
IM 157
6ES7 157–0BA82–0XA0
6ES7 157–0AA82–0XA0
6ES7 157–0AA81–0XA0
6ES7 157–0AA80–0XA0
ET 200M jako DP/PA link
6ES7 153–2BA02–0XB0
6ES7 153–2BA01–0XB0
6ES7 153–2BA81–0XB0
Jednokanałowy system DP master można podłączyć do system redundantnego za pomocą
Y link’a.
Wspierany IM 157 Y link: 6ES7 197-1LB00 0XA0
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
123
Używanie I/O w S7-400H
10.4 Jednokanałowe, przełączane I/O
Jednokanałowe, przełączane I/O są zalecane dla komponentów tolerujących uszkodzenie
pojedynczych modułów na wyspie ET 200M.
Przełączane rozproszone I/O ET 200M
DP/PA link lub Y link
Rys. 10-1
Jednokanałowe, przełączane rozproszone I/O ET 200M
Zasady
Konfiguracja jednokanałowych, przełączanych I/O musi być zawsze symetryczna:
● H CPU i pozostałe DP master’y muszą być zainstalowane w tych samych slotach w obydwu
podsystemach (np. slot 4 w obydwu) lub
● DP master’y muszą być podłączone do tego samego zintegrowanego interfejsu w obydwu
podsystemach (np. do PROFIBUS DP w obydwu H CPU).
Jednokanałowe, przełączane I/O i program użytkownika
W trybie redundantnym każdy podsystem może sięgać do jednokanałowych, przełączanych
I/O. Dane są automatycznie przesyłane przez łącze synchronizacyjne i porównywane.
Identyczne dane są dostępne w obydwu podsystemach dzięki synchronizacji.
System fault-tolerant używa tylko jednego z interfejsów w danym momencie. Aktywny
interfejs jest wskazany przez diodę ACT na odpowiednim IM 153-2 lub IM 157.
Ścieżka przez aktualnie aktywny interfejs (IM 153-2 lub IM 157) jest nazywana aktywnym
kanałem (active channel), a ścieżka przez inne interfejsy pasywnym kanałem (passive
channel). Cykl DP jest zawsze aktywny na obydwu kanałach. Jednakże tylko wartości wejść i
wyjść z aktywnego kanału są przetwarzane w programie i pisane do I/O. To samo dotyczy
zadań asynchronicznych, takich jak obsługa przerwań i wymiana rekordów danych.
124
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Używanie I/O w S7-400H
10.4 Jednokanałowe, przełączane I/O
Uszkodzenie jednokanałowych, przełączanych I/O
System fault-tolerant z jednokanałowymi, przełączanymi I/O reaguje na błędy jak poniżej:
● Po uszkodzeniu I/O są niedostępne.
● Przy pewnych awariach (np.: awaria podsystemu, uszkodzenie DP mastera lub modułu
interfejsu DP slave’a IM153-2 lub IM 157; zobacz Komunikacja (str. 157)),
jednokanałowe, przełączane I/O pozostaje dostępne dla procesu.
Dzieje się to dzięki awaryjnemu przełączeniu (failover) pomiędzy aktywnym i pasywnym
kanałem. To przełączenie ma miejsce w każdej stacji DP. Rozróżniane są dwa typy
uszkodzeń:
– Uszkodzenia w jednej stacji (np. uszkodzenie modułu interfejsu DP slave’a w aktywnym
kanale)
– Uszkodzenia dotykające wszystkich stacji systemu DP master.
Obejmuje to odłączenie interfejsu DP master, wyłączenie systemu DP master
(np. zmiana RUN-STOP w CP 443-5) i zwarcia w kablu sieci DP master.
W każdej stacji dotkniętej uszkodzeniem: jeśli obydwa interfejsy DP są sprawne i aktywny
kanał ulega uszkodzeniu, pasywny kanał automatycznie staje się aktywnym. Raportowana jest
utrata redundancji poprzez OB 70 (zdarzenie W#16#73A3).
Jeśli problem został usunięty, tryb redundantny jest przywracany. To również wywołuje OB
70 (zdarzenie W#16#72A3). W tej sytuacji nie ma zamiany między kanałami aktywnym i
pasywnym.
Jeśli jeden kanał już jest uszkodzony i pozostały (aktywny) kanał ulega uszkodzeniu,
raportowane jest całkowite uszkodzenie stacji. Wywoływane jest OB 86 (zdarzenie
W#16#39C4).
Uwaga
Jeśli moduł DP może wykryć awarię całej sieci DP (np. w wyniku zwarcia), raportuje tylko to
zdarzenie ("Master system failure entering state" W#16#39C3). System operacyjny nie
raportuje pojedynczych uszkodzeń stacji. Ta cecha może być użyta do przyspieszenia
awaryjnego przełączenia między aktywnym i pasywnym kanałem.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
125
Używanie I/O w S7-400H
10.4 Jednokanałowe, przełączane I/O
Czas trwania przełączenia aktywnego kanału
Maksymalny czas przełączenia:
Czas wykrycia błędu DP + czas przełączenia DP + czas przełączenia modułu interfejsu DP
slave
Pierwsze dwie wartości można odczytać z parametrów sieci DP master w STEP 7. Ostatnia
wartość jest podana w podręczniku odpowiedniego modułu interfejsu DP (Distributed I/O ET
200M i DP/PA Bus Link ).
UWAGA
Używając modułów fail-safe, zawsze ustawiaj czas monitoringu każdego modułu fail-safe
większy niż czas przełączenia aktywnego kanału w systemie fault-tolerant. W przeciwnym
wypadku istnieje ryzyko defektu modułów fail-safe podczas przełączania aktywnego kanału.
UWAGA
Powyższa kalkulacja obejmuje również przetwarzanie w OB 70 lub OB 86. Upewnij się, że
czas przetwarzania dla stacji DP nie trwa dłużej niż 1 ms. W sytuacjach wymagających
obszernego przetwarzania, wyłącz to przetwarzanie z bezpośredniego wykonania
wymienionych OB.
Zauważ, że CPU może wykrywać tylko zmiany sygnału trwające dłużej niż czas
przełączenia.
Jeśli zachodzi przełączenie całego DP mastera, czas przełączenia najwolniejszej stacji jest
stosowany do wszystkich komponentów DP. DP/PA Link lub Y Link zwykle określają czas
przełączenia i związany z nim minimalny czas trwania sygnału. Dlatego też zalecane jest
podłączanie DP/PA i Y Link’ów do osobnych sieci DP master.
Używając modułów fail-safe, zawsze ustawiaj czas monitoringu każdego modułu fail-safe
większy niż czas przełączenia aktywnego kanału w systemie fault-tolerant. W przeciwnym
wypadku istnieje ryzyko defektu modułów fail-safe podczas przełączania aktywnego kanału.
Zamiana aktywnego kanału podczas link-up i update
Podczas link-up i update z zamianą master/standby (zobacz Sekwencja link-up
(str. 99)) aktywne i pasywne kanały są zamieniane na wszystkich stacjach przełączanych
I/O. W tym samym momencie wywoływany jest OB 72.
Bezuderzeniowa zamiana aktywnego kanału
By zapobiec tymczasowemu zakłóceniu I/O lub wysłaniu zastępczych wartości na wyjścia
podczas zamiany kanałów, stacje DP przełączanych I/O zamrażają swoje wyjścia do momentu
zakończenia zamiany i przejęcia przez nowy aktywny kanał.
By zapewnić wykrycie całkowitej awarii stacji DP podczas zamiany, zamiana jest
monitorowana przez różne stacje DP i przez system DP master.
Przy odpowiednio ustawionym minimalnym czasie podtrzymania I/O (zobacz Monitorowanie
czasu (str. 106)), nie będą tracone żadne przerwania ani rekordy danych podczas zamiany. W
razie konieczności następuje automatyczne powtórzenie.
Konfiguracja systemu i praca z projektem
Przełączane I/O z różnymi czasami przełączeń powinny być umieszczone w różnych
sieciach. Ułatwia to obliczanie czasów monitorowania.
126
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
10.5
Podłączanie redundantnych I/O
Co to jest redundantne I/O?
Moduły wejść/wyjść są uważane za redundantne, jeśli system zawiera dwa komplety każdego
modułu oraz są skonfigurowane i używane jako redundantne pary. Używanie redundantnych
I/O zapewnia najwyższy stopień dyspozycyjności, ponieważ system toleruje uszkodzenie CPU
lub modułu sygnałowego.
Konfiguracje
Możliwe są następujące konfiguracje redundantnych I/O:
1. Redundantne moduły w CPU i jednostkach rozszerzeń
Moduły sygnałowe są zainstalowane parami w podsystemach CPU 0 i CPU 1.
Redundantna para modułów
Centralna jednostka
Jednostka rozszerzeń
Centralna jednostka
Jednostka rozszerzeń
Redundantna para modułów
Rys. 10-2
Redundantne I/O w jednostkach centralnych i rozszerzeń
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
127
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
2. Redundantne I/O w jednostronnym DP slave
Moduły sygnałowe są zainstalowane parami na wyspach rozproszonych I/O ET 200M
z aktywną magistralą.
Redundantna para modułów
Rys. 10-3
128
Redundantne I/O w jednostronnym DP slave
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
3. Redundantne I/O w przełączanym DP slave
Moduły sygnałowe są zainstalowane parami na wyspach rozproszonych I/O ET 200M
z aktywną magistralą.
Redundantna para modułów
Rys. 10-4
Redundantne I/O w przełączanym DP slave
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
129
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
4. Redundantne I/O podłączone do fault-tolerant CPU w trybie pojedynczym
Redundantna para modułów
Rys. 10-5
Redundantne I/O w trybie pojedynczym
Redundancja modułów i redundancja kanałów
Redundantne moduły można używać w dwóch strategiach: redundancji modułów lub
redundancji kanałów. Są dwie osobne biblioteki "Functional I/O redundancy" dla tych strategii.
W części „Moduły sygnałowe do redundancji” można sprawdzić, które moduły można używać
do redundancji modułów, a które do redundancji kanałów.
Podstawy redundancji modułów
Redundancja zawsze odnosi się do całego modułu, nie do poszczególnych kanałów. Przy
wystąpieniu błędu kanału w pierwszym redundantnym module, cały moduł wraz z jego kanałami
jest pasywowany. Jeśli błąd wystąpi na kanale w drugim module przed usunięciem pierwszego
błędu i pierwszy moduł jest już pasywny, ten drugi błąd nie jest obsługiwany przez system.
Podstawy redundancji kanałów
Błędy kanałów, zarówno w wyniku rozbieżności czy przerwania diagnostycznego (OB 82),
nie prowadzą do pasywacji całego modułu. Tylko dany kanał jest pasywowany.
Depasywacja depasywuje odpowiednie kanały jak i moduły pasywowane w wyniku błędów
modułu. Pasywacja kanałowa istotnie zwiększa dyspozycyjność w następujących sytuacjach:
● Dość częste uszkodzenia enkoderów
● Długotrwałe naprawy
● Błędy wielu kanałów na jednym module
130
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
Bloki bibliotek "Functional I/O redundancy"
Każda z bibliotek "Functional I/O redundancy" obsługująca redundantne I/O zawiera poniższe
bloki:
● FC 450 "RED_INIT": Inicjalizacja
● FC 451 "RED_DEPA": Inicjuj depasywację
● FB 450 "RED_IN": Blok do czytania redundantnych wejść
● FB 451 "RED_OUT": Blok do sterowania redundanymi wyjściami
● FB 452 "RED_DIAG": Blok do diagnostyki redundantnych I/O
● FB 453 "RED_STATUS": Blok dla informacji statusowych redundancji
Skonfiguruj numery dla bloków danych zarządzających redundantnymi I/O w HW Config
"Properties CPU -> H Parameter". Przydziel wolne numery DB. Bloki danych są tworzone
przez FC 450 "RED_INIT" podczas startu CPU. Domyślne ustawienia dla zarządzających
bloków danych to 1 i 2. Bloki te nie są blokami instancji FB 450 "RED_IN" lub FB 451
"RED_OUT".
Bloki dla redundancji modułów są umieszczone w bibliotece "Redundant IO (V1)"
w STEP 7\S7_LIBS\RED_IO.
Bloki dla redundancji kanałów są umieszczone w bibliotece "Redundant IO CGP"
w STEP 7\S7_LIBS\RED_IO.
Biblioteki można otworzyć w SIMATIC Manager przez "File -> Open -> Libraries"
Funkcje i użycie bloków są opisane w skojarzonej pomocy online.
UWAGA
Biblioteki bloków
Należy używać bloków tylko z jednej lub tylko z drugiej biblioteki. Jednoczesne używanie
bloków z obu bibliotek nie jest dozwolone.
Przejście z redundancji modułów do redundancji kanałów
Aby aktywować pasywację kanałów, należy zatrzymać system (reset pamięci i załadowanie
programu do CPU w STOP).
Należy też mieć na uwadze:
Mieszanie bloków z bibliotek "Redundant IO (V1)" i "Redundant IO CGP" w jednym CPU jest
niedozwolone i może prowadzić do nieprzewidzianych zachowań.
Poszerzaj projekt o bloki z biblioteki "Redundant IO (V1)" lub całkowicie przejdź na
bibliotekę "Redundant IO CGP".
Przy konwersji projektu upewnij się, że wszystkie bloki o nazwie FB450-453 i FC450-451
zostały wykasowane z folderu bloków i zamienione na bloki z Red-IO CGP.
Zrób to samo w każdym programie. Skompiluj i załaduj projekt.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
131
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
Używanie bloków
Przed użyciem bloków skonfiguruj redundantne moduły jako redundantne w HW Config.
Połącz bloki z biblioteki "Redundant IO" w OB, w których redundantne moduły są adresowane.
OB w których należy połączyć odpowiednie bloki są podane w tabeli poniżej:
Blok
OB
FC 450 "RED_INIT"
 OB 72 "CPU redundancy error"
FC 450 jest wykonywane tylko po zdarzeniu startowym B#16#33:
"Standby-master changeover by operator"
 OB 80 "Timeout error"
FC 450 jest wykonywane tylko po zdarzeniu startowym B#16#0A:
"Resume RUN after reconfiguring".
 OB 100 "Warm restart"
 OB 102 "Cold restart"
Wywołaj FC 450 w OB 80 jeśli podłączasz redundantne I/O do faulttolerant CPU pracującego w trybie samodzielnym.
FC 451 "RED_DEPA"
Jeśli wywołujesz FC 451 w OB 83 po włożeniu modułu, ta funkcja
pozwala na automatyczną depasywację po naprawie (opcjonalnie).
 OB 1 "Cyclic program"
 OB 30 do OB 38 "Cyclic interrupt"
FB 450 "RED_IN"
FB 451 "RED_OUT"
 OB 1 "Cyclic program"
 OB 30 do OB 38 "Cyclic interrupt"
FB 452 "RED_DIAG"




OB 72 "CPU redundancy error"
OB 82 "Diagnostic interrupt"
OB 83 "Insert/remove module interrupt"
OB 85 "Program execution error"
Wywołaj FB 452 w OB 83 jeśli podłączasz redundantne I/O do faulttolerant CPU pracującego w trybie samodzielnym.
FB 453 "RED_STATUS"
Aby móc adresować redundantne moduły za pomocą partycji obrazu procesu w cyklicznych
przerwaniach, odpowiednia partycja musi być przydzielona do danej pary modułów i do danego
przerwania cyklicznego. W tym przerwaniu cyklicznym wywołaj FB 450 "RED_IN" przed
programem użytkownika i FB 451 "RED_OUT" po programie użytkownika.
Właściwe wartości dla programu użytkownika zawsze są umieszczone pod niższym
adresem redundantnych modułów. Oznacza to, że tylko niższy adres może być użyty w
aplikacji; wartości pod wyższymi adresami są nieistotne.
Uwaga
Użycie FB 450 "RED_IN" i 451 "RED_OUT" z partycjami obrazu procesu
Użyj osobnych partycji obrazu procesu dla każdej klasy priorytetu potrzebnej w programie
(OB 1, OB 30 ... OB 38).
132
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
Konfiguracja sprzętowa i praca przy projekcie z redundantnymi I/O
Kieruj się poniższymi krokami:
1. Wstaw wszystkie moduły przewidziane do pracy redundantnej.
2. Skonfiguruj redundancję za pomocą HW Config we właściwościach odpowiednich
modułów.
3. Dla każdego modułu znajdź partnera lub zaakceptuj ustawienia domyślne
Konfiguracja centralna: Jeśli moduł jest w slocie X parzystego racka, proponowany
jest moduł w tym samym slocie następnego nieparzystego racka.
Jeśli moduł jest w slocie X nieparzystego racka, proponowany jest moduł w tym samym
slocie poprzedniego parzystego racka.
Konfiguracja rozproszona w jednostronnym DP slave: Jeśli moduł jest włożony w slot
X slave’a, proponowany jest moduł w tym samym slocie X slave’a na tym samym adresie
PROFIBUS w sąsiednim podsystemie DP, pod warunkiem, że system DP master jest
redundantny.
Konfiguracja rozproszona w przełączanym DP slave, tryb samodzielny: Jeśli moduł
jest włożony w slot X slave’a, proponowany jest moduł w tym samym slocie w urządzeniu o
kolejnym adresie PROFIBUS.
4. Wprowadź pozostałe parametry redundancji dla modułów wejść.
UWAGA
Zawsze wyłączaj zasilanie stacji lub racka zanim wyjmiesz redundantny moduł wejść
cyfrowych nie posiadający funkcji diagnostycznych i nie pasywny. W przeciwnym
wypadku możesz pasywować niewłaściwy moduł. Taka procedura jest potrzebna, np.
przy wymianie złączki frontowej redundantnego modułu.
Moduły redundantne muszą być w obrazie procesu wejść lub wyjść. Dostęp do modułów
redundantnych jest tylko poprzez obraz procesu.
Używając redundantnych modułów wejdź w zakładkę "Cycle/Clock Memory" z
"HW Config -> Properties CPU 41x-H" i ustaw:
"OB 85 call on I/O access error > Only incoming and outgoing errors"
Moduły sygnałowe do redundancji
Poniższe moduły można używać do redundancji kanałów.
Tabela 10-2 Moduły sygnałowe do redundancji kanałów
Moduł
Numer zamówieniowy
DI16xDC 24 V od wersji 2
6ES7 321–7BH01–0AB0
W przypadku błędu na jednym kanale, cała grupa(2 kanały) jest pasywowana.
DO 16xDC 24 V/0.5 A
6ES7 322–8BH01–0AB0
DO 10xDC 24 V/2 A od wersji 3
6ES7326–2BF01–0AB0
AI 8x16Bit od wersji 10
6ES7 331–7NF00–0AB0
AI 8x0/4...20 mA HART
6ES7 331–7TF01-0AB0
AO8x12 Bit od wersji 5
6ES7 332–5HF00–0AB0
AO 8x0/4...20 mA HART
6ES7 332–8TF01-0AB0
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
133
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
Poniższe moduły sygnałowe mogą być użyte jako redundantne I/O. Sprawdź ostatnie
informacje w pliku readme i na SIMATIC FAQs
http://www.siemens.com/automation/service&support pod kluczem "Redundant I/O".
Tabela 10-3 Moduły sygnałowe do redundancji kanałów
Moduł
Numer zamówieniowy
Centralne: Redundantne DI dwukanałowe
DI 16xDC 24V z przerwaniem
6ES7 421–7BH01–0AB0
Użycie z nieredundantnym enkoderem
 Moduł posiada funkcję diagnostyczną "wire break" (zerwany przewód). Aby użyć tej funkcji,
należy, przy użyciu jednego lub dwóch wejść, zapewnić przepływ prądu pomiędzy 2.4 mA a 4.9
mA nawet przy stanie „0”.
Realizuje się to przez założenie obciążenia rezystancyjnego na enkoderze. Wartość zależy od
typu przełącznika i zwykle waha się pomiędzy 6800 a 8200 omów dla styków.
Dla typu Bero oblicz rezystor ze wzoru poniżej:
(30V / (4.9 mA – I_R_Bero)) < R < (20V / (2.4 mA – I_R_Bero))
DI 32xDC 24V
6ES7 421–1BL0x–0AA0
DI 32xUC 120V
6ES7 421–1EL00–0AA0
Rozproszone: Redundantne DI dwukanałowe
DI16xDC 24 V, z przerwaniem
6ES7 321–7BH00–0AB0
DI16xDC 24 V
6ES7 321–7BH01–0AB0
Użycie z nieredundantnym enkoderem
 Moduł posiada funkcję diagnostyczną "wire break" (zerwany przewód). Aby użyć tej funkcji,
należy, przy użyciu jednego lub dwóch wejść, zapewnić przepływ prądu pomiędzy 2.4 mA a 4.9
mA nawet przy stanie „0”.
Realizuje się to przez założenie obciążenia rezystancyjnego na enkoderze. Wartość zależy od
typu przełącznika i zwykle waha się pomiędzy 6800 a 8200 omów dla styków.
Dla typu Bero oblicz rezystor ze wzoru poniżej:
(30V / (4.9 mA – I_R_Bero)) < R < (20V / (2.4 mA – I_R_Bero))
DI16xDC 24 V
6ES7 321–1BH02–0AA0
DI32xDC 24 V
6ES7 321–1BL00–0AA0
DI 8xAC 120/230V
6ES7 321–1FF01–0AA0
DI 4xNamur [EEx ib]
6ES7321–7RD00–0AB0
Nie można używać modułu do aplikacji w obszarach niebezpiecznych w trybie redundantnym.
Użycie z nieredundantnym enkoderem
 Można podłączać tylko enkodery 2-wire NAMUR lub stykowe.
 Połączenie wyrównawcze obwodu enkodera powinno być tylko w jednym punkcie (najlepiej
ujemnym).
 Przy wyborze enkoderów porównaj ich właściwości ze specyfikacją wejść. Pamiętaj, że ta funkcja
musi być zawsze gwarantowana niezależnie czy używasz jednego, czy dwóch wejść.
Przykładowe wartości dla enkoderów NAMUR: dla "0" prąd> 0.2 mA; dla "1" prąd
> 4.2 mA.
134
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
Moduł
Numer zamówieniowy
DI 16xNamur
6ES7321–7TH00–0AB0
Użycie z nieredundantnym enkoderem
 Połączenie wyrównawcze obwodu enkodera powinno być tylko w jednym punkcie (najlepiej
ujemnym).
 Redundantne moduły powinny pracować na wspólnym zasilaniu.
 Przy wyborze enkoderów porównaj ich właściwości ze specyfikacją wejść. Pamiętaj, że ta funkcja
musi być zawsze gwarantowana niezależnie czy używasz jednego, czy dwóch wejść.
Przykładowe wartości dla enkoderów NAMUR: dla "0" prąd> 0.2 mA; dla "1" prąd
> 4.2 mA.
DI 24xDC 24 V
6ES7326–1BK00–0AB0
F moduł w trybie standard
DI 8xNAMUR [EEx ib]
6ES7326–1RF00–0AB0
F moduł w trybie standard
Centralne: Redundantne DO dwukanałowe
DO 32xDC 24V/0.5A
6ES7422–7BL00–0AB0
Precyzyjne określenie informacji diagnostycznej "P short-circuit" i "M short-circuit" jest niemożliwe.
DO 16xAC 120/230V/2A
6ES7422–1FH00–0AA0
Rozproszone: Redundantne DO dwukanałowe
DO8xDC 24 V/0.5 A
6ES7322–8BF00–0AB0
Precyzyjne określenie informacji diagnostycznej "P short-circuit" i „wire break” jest niemożliwe.
Odznacz je indywidualnie w konfiguracji. Moduł może być używany tylko w redundancji modułów,
więc komunikaty "M short-circuit" i " L+ - monitoring" powodują błąd modułu.
DO8xDC 24 V/2 A
6ES7322–1BF01–0AA0
DO32xDC 24 V/0.5 A
6ES7322–1BL00–0AA0
DO8xAC 120/230 V/2 A
6ES7322–1FF01–0AA0
DO 16x24 V/10 mA [EEx ib]
6ES7322–5SD00–0AB0
Nie można używać modułu do aplikacji w obszarach niebezpiecznych w trybie redundantnym.
DO 16xDC 24 V/0.5 A
6ES7322–8BH01–0AB0
 Połączenie wyrównawcze obwodu obciążenia powinno być tylko w jednym punkcie (najlepiej
ujemnym).
 Diagnostyka kanałów jest niemożliwa.
DO 10xDC 24 V/2 A od wersji 3
6ES7326–2BF01–0AB0
Wejścia i wyjścia muszą mieć ten sam adres.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
135
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
Moduł
Numer zamówieniowy
Centralne: Redundantne AI dwukanałowe
AI 6x16-bit
6ES7431–7QH00–0AB0
Przy pomiarze napięcia
 Funkcja "Wire break" musi być nieaktywna przy pomiarach z przetworników lub termopar.
Przy pośrednim pomiarze prądu
 Użyj rezystora 250 omów do konwersji prądu na napięcie; zobacz str. 8–32.
Przy bezpośrednim pomiarze prądu
 Użyj odpowiedniej diody zenera BZX85C6v2 lub 1N4734A (6.2 V bo rezystancja wejściowa wynosi
50 omów)
 Wydajność obciążenia przetworników 4-przewodowych: RB > 325 omów
(najgorszy przypadek: 1 wejście + 1 dioda zenera przy prądzie nadmiarowym 24 mA do RB = (RE * Imax
+ Uz max) / Imax)
 Napięcie wejściowe dla przetworników 2-przewodowych: Ue-2w < 8 V
(najgorszy przypadek: 1 wejście + 1 dioda zenera przy prądzie nadmiarowym 24 mA do Ue-2w = RE *
Imax + Uz max)
Uwaga: Obwód pokazany na rys. 8-10 jest poprawny tylko dla aktywnych (4-przewodowych)
przetworników lub dla pasywnych (2-przewodowych) przetworników z zewnętrznym zasilaniem.
Kanały zawsze konfiguruj jako "4-wire measuring transducer" i ustaw kostkę w module na pozycję
"C". Zasilanie przetworników z modułu (2DMU) nie jest możliwe.
Rozproszone: Redundantne AI dwukanałowe
AI8x12-bit
6ES7331–7KF02–0AB0
Przy pośrednim pomiarze prądu
 Całkowita rezystancja wejściowa w zakresach > 2.5 V może być zredukowana z nominalnych
100 kΩ do 50 kΩ przy pracy na dwóch wejściach równolegle.
 Funkcja "Wire break" musi być nieaktywna przy pomiarach z przetworników lub termopar.
 Użyj rezystora 50 Ω lub 250 Ω do konwersji prądu na napięcie; zobacz str. 8–31.
 Moduł nie jest przystosowany do bezpośredniego pomiaru prądu.
Przy redundantnych enkoderach:
 Można używać enkoderów z poniższymi ustawieniami napięcia:
+/- 80 mV (tylko bez monitorowania zerwania przewodu)
+/- 250 mV (tylko bez monitorowania zerwania przewodu)
+/- 500 mV (monitorowanie zerwania przewodu niekonfigurowalne)
+/- 1 V (monitorowanie zerwania przewodu niekonfigurowalne)
+/- 2.5 V (monitorowanie zerwania przewodu niekonfigurowalne)
+/- 5 V (monitorowanie zerwania przewodu niekonfigurowalne)
+/- 10 V (monitorowanie zerwania przewodu niekonfigurowalne
1...5 V (monitorowanie zerwania przewodu niekonfigurowalne)
136
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
Moduł
Numer zamówieniowy
AI 8x16-bit
6ES7 331–7NF00–0AB0
Przy pomiarze napięcia
 Funkcja "Wire break" musi być nieaktywna przy pomiarach z przetworników lub termopar.
Przy pośrednim pomiarze prądu
 Użyj rezystora 250 omów do konwersji prądu na napięcie; zobacz str. 8–32.
Przy bezpośrednim pomiarze prądu
 Użyj odpowiedniej diody zenera: BZX85C8v2 lub 1N4738A (8.2 V bo rezystancja wejściowa
wynosi 250 omów)
 Dodatkowy błąd: Jeśli jeden moduł jest uszkodzony, drugi możę pokazać dodatkowy błąd ok.
0.1 %.
 Wydajność obciążenia przetworników 4-przewodowych: RB > 610 Ω
(najgorszy przypadek: 1 wejście + 1 dioda zenera przy prądzie nadmiarowym 24 mA do RB = (RE * Imax
+ Uz max) / Imax)
 Napięcie wejściowe dla przetworników 2-przewodowych: Ue-2w < 15 V
(najgorszy przypadek: 1 wejście + 1 dioda zenera przy prądzie nadmiarowym 24 mA do Ue-2w = RE *
Imax + Uz max)
AI 4x15Bit [EEx ib]
6ES7331–7RD00–0AB0
Nie można używać modułu do aplikacji w obszarach niebezpiecznych w trybie redundantnym.
Moduł pozwala na pomiar napięcia tylko z redundantnymi enkoderami.
Pośredni pomiar prądu jest niemożliwy.
Przy bezpośrednim pomiarze prądu
 Użyj odpowiedniej diody zenera BZX85C6v2 lub 1N4734A (6.2 V bo rezystancja wejściowa wynosi
50 omów)
 Dodatkowy błąd: - Wydajność obciążenia przetworników 4-przewodowych: RB > 325 Ω
Najgorszy przypadek: 1 wejście + 1 dioda zenera przy prądzie nadmiarowym 24 mA do RB = (RE * Imax
+ Uz max) / Imax
 Napięcie wejściowe dla przetworników 2-przewodowych: Ue–2w < 8 V
Najgorszy przypadek: 1 wejście + 1 dioda zenera przy prądzie nadmiarowym 24 mA do Ue–2w = RE *
Imax + Uz max
Uwaga: Przetworniki 2-przewodowe można podłączać tylko z zewnętrznym zasilaniem 24 V.
Wewnętrzne źródło zasilania nie może być użyte w obwodzie na rys. 8-10, bo daje tylko 13 V, więc w
najgorszym przypadku do przewornika dochodzi tylko 5 V.
AI 6x13-bit
6ES7 336–1HE00–0AB0
F moduł w trybie standard
AI 8x0/4...20 mA HART
6ES7 331–7TF01-0AB0
Zobacz Rozproszone I/O Device ET 200M; HART Analog Modules
Rozproszone: Redundantne AO dwukanałowe
AO4x12-bit
6ES7332–5HD01–0AB0
AO8x12-bit
6ES7332–5HF00–0AB0
AO4x0/4...20 mA [EEx ib]
6ES7332–5RD00–0AB0
Nie można używać modułu do aplikacji w obszarach niebezpiecznych w trybie redundantnym.
AO 8x0/4...20 mA HART
6ES7 332–8TF01-0AB0
Zobacz podręczniki Distributed I/O Device ET 200M; HART Analog Modules
UWAGA
Aby używać F modułów, trzeba zainstalować pakiet F Configuration Pack.
Pakiet ten można zgrać z Internetu za darmo ze strony:
http://www.siemens.com/automation/service&support.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
137
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
Poziomy jakości w redundantnych konfiguracjach modułów sygnałowych
Są 3 poziomy jakości niezawodnej pracy modułów w redundantnej konfiguracji w
przypadku błędu:
● Najwyższa jakość z modułami fail-safe (bez funkcjonalności F)
● Średnia jakość z modułami wyposażonymi w diagnostykę
● Zwykła jakość z modułami bez diagnostyki
Moduły wejść cyfrowych jako redundantne I/O
Poniższe parametry są ustawiane przy konfiguracji modułów wejść cyfrowych do pracy
redundantnej:
●
Czas rozbieżności (Discrepancy time) (dozwolony czas w trakcie którego sygnały mogą
się różnić) Jeśli po tym czasie nadal są rozbieżności w wartościach wejść, oznacza to, że
wystąpił błąd.
● Reakcja na rozbieżność w wartościach wejść
Wartości sygnałów wejściowych sparowanych modułów redundantnych są sprawdzane pod
kątem spójności. Jeśli wartości pasują, zbieżna wartość jest zapisywana pod niższy adres w
obrazie wejść procesu. Jeśli jest rozbieżność i wystąpiła po raz pierwszy, jest odpowiednio
oznaczana i czas rozbieżności jest odliczany.
Podczas czasu rozbieżności, ostatnia pasująca (spójna) wartość jest zapisywana do obrazu
procesu pod niższy adres. Ta procedura jest powtarzana dopóki wartości nie staną się
ponownie spójne w czasie rozbieżności lub minie czas rozbieżności bitu.
Jeśli rozbieżność utrzymuje się po upływie czasu rozbieżności, wystąpił błąd.
Uszkodzona strona jest lokalizowana zgodnie z poniższą strategią:
1. W trakcie czasu rozbieżności ostatnia spójna wartość jest utrzymywana jako wynik.
2. Po upływie czasu rozbieżności wyświetlany jest komunikat błędu:
Kod błędu 7960: "Redundant I/O: discrepancy time at digital input expired, error not yet
localized". Pasywacja nie jest przeprowadzana i nie ma wpisu do statycznego obrazu
błędów. Do następnej zmiany sygnału wykonywana jest skonfigurowana reakcja po upływie
czasu rozbieżności.
3. W momencie zmiany sygnału, moduł/kanał, w którym zaszła zmiana jest nienaruszony, a
drugi moduł/kanał jest pasywowany.
UWAGA
Czas potrzebny do określenia rozbieżności zależy od różnych czynników:
opóźnienia w sieci, cykl i wywołania program użytkownika, czasy konwersji itd.. W
związku z tym, redundantne sygnały mogą się różnić dłużej niż skonfigurowany czas
rozbieżności.
Moduły z diagnostyką są również pasywowane przez wywołanie OB 82.
138
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
Redundantne wejścia cyfrowe z nieredundantnymi enkoderami
Dla nieredundantnych enkoderów, moduły cyfrowe konfigurujemy w tryb 1z2:
Moduły wejść cyfrowych
Rys. 10-6
Redundantne moduły w trybie 1z2 z jednym enkoderem
Użycie redundantnych modułów zwiększa ich dyspozycyjność.
Analiza rozbieżności wykrywa dwa błędy modułów wejść cyfrowych: "Continuous 1" i
"Continuous 0". Błąd "Continuous 1" oznacza, że na wejściu jest stan 1 na stałe. Błąd
"Continuous 0" oznacza, że na wejściu jest stan 0 na stałe. Błędy te mogą być powodowane
przez zwarcie do L+ lub M.
Przepływ prądu przez połączenie uziemiające między modułami a enkoderem powinien być
sprowadzony do minimum.
Przy podłączeniu enkodera do kilku modułów, moduły redundantne muszą pracować na tym
samym napięciu odniesienia.
Przy wymianie modułu podczas pracy w konfiguracji bez enkoderów redundantnych trzeba
użyć diod sprzęgających.
Przykłady połączeń są zamieszczone w Dodatku F.
Uwaga
Prąd wyjściowy czujników zbliżeniowych (Bero) musi być dwukrotnie większy niż
specyfikowany w modułach wejść.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
139
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
Redundantne wejścia cyfrowe z redundantnymi enkoderami
Dla redundantnych enkoderów, moduły cyfrowe konfigurujemy w tryb 1z2:
Moduły wejść cyfrowych
Rys. 10-7
Redundantne moduły w trybie 1z2 z dwoma enkoderami
Użycie redundantnych enkoderów zwiększa ich dyspozycyjność. Analiza rozbieżności
wykrywa wszystkie błędy z wyjątkiem uszkodzenia nieredundantnego zasilania.
Redundantne zasilacze zwiększają dyspozycyjność systemu.
Przy podłączeniu enkodera do kilku modułów, moduły redundantne muszą pracować na tym
samym napięciu odniesienia.
Przykłady połączeń są zamieszczone w Dodatku F.
Redundantne moduły wyjść cyfrowych
Redundantne sterowanie elementami wykonawczymi można zrealizować przez równoległe
podłączenie dwóch wyjść cyfrowych modułów zwykłych lub modułów fail-safe (konfiguracja
1z2)
Podłączenie z diodami
Rys. 10-8
Podłączenie bez diod
Redundantne moduły wyjść cyfrowych z konfiguracj 1z2
Moduły muszą być podłączone do wspólnego zasilania.
Przykłady połączeń są zamieszczone w Dodatku F.
140
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
Podłączenie z diodami <-> bez diod
Tabela poniżej zawiera moduły wyjść, które powiny być podłączane z zewnętrznymi
diodami:
Tabela 10-4 Podłączanie wyjść cyfrowych z/bez diod
Moduł
z diodami
bez diod
6ES7 422–7BL00–0AB0
6ES7 422–1FH00–0AA0
X
-
X
6ES7 326–2BF01–0AB0
X
X
6ES7 322–1BL00–0AA0
X
-
6ES7 322–1BF01–0AA0
X
-
6ES7 322–8BF00–0AB0
X
X
6ES7 322–1FF01–0AA0
-
X
6ES7 322–8BH01–0AB0
-
X
6ES7 322–5SD00–0AB0
X
-
Podłączenie obwodu diody
● Odpowiednie diody są z serii 1N4003 ... 1N4007 lub inne o parametrach: U_r >= 200 V i
I_F >= 1 A
● Zaleca się odseparowanie uziemienia obudowy modułu od masy obciążenia. Musi być
połączenie wyrównawcze między obydwoma.
Moduły wejść analogowych jako redundantne I/O
Do pracy redundantnej należy ustawić poniższe parametry dla modułu wejść analogowych:
● Margines tolerancji (Tolerance window) (konfigurowany jako procent zakresu pomiarowego)
Dwie wartości analogowe są uznawane za równe, jeśli mieszczą się w obszarze marginesu
tolerancji.
● Czas rozbieżności (dozwolony czas w trakcie którego redundantny sygnał wejściowy jest
poza marginesem tolerancji)
Generowany jest błąd, jeśli po upływie czasu rozbieżności utrzymuje się rozbieżność
sygnału wejściowego.
Jeśli podłączone są identyczne czujniki do wejść analogowych, domyślna wartość czasu
rozbieżności jest wystarczająca. Przy różnych czujnikach, w szczególności czujnikach
temperatur, należy zwiększyć czas rozbieżności.
● Aplikowana wartość (Applied value)
Reprezentuje wartość dwóch wejść analogowych wpisywaną do programu użytkownika.
System sprawdza, czy dwie odczytane wartości analogowe mieszczą się w marginesie
tolerancji. Jeśli tak, aplikowana wartość jest wpisywana pod niższy adres obrazu procesu. Jeśli
jest rozbieżność i wystąpiła po raz pierwszy, jest odpowiednio oznaczana i czas rozbieżności
jest odliczany.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
141
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
W trakcie czasu rozbieżności, ostatnia porawna wartośc jest zapisywana pod niższy adres do
obrazu procesu. Jesli czas rozbieżności upłynął, moduł/kanał ze skonfigurowana wartością
standardową jest uznawany jako wazny, a drugi moduł/kanał jest pasywowany. Jesli
maksymalna wartość jest skonfigurowana jako standardowa, ta wartość jest brana do programu,
a drugi moduł/kanał jest pasywowany. Jeśli ustawiona jest minimalna wartość, ten moduł
dostarcza danych, a moduł z maksymalną wartością jest pasywowany. W obydwóch
przypadkach, pasywne moduły/kanały są wpisywane do bufora diagnostycznego.
Jeśli rozbieznośc zniknie w trakcie czasu rozbieżności, analiza redundantnych sygnałów jest
prowadzona nadal.
UWAGA
Czas potrzebny do określenia rozbieżności zależy od różnych czynników:
opóźnienia w sieci, cykl i wywołania program użytkownika, czasy konwersji itd..
W związku z tym, redundantne sygnały mogą się różnić dłużej niż skonfigurowany czas
rozbieżności.
Uwaga
Analiza rozbieżności nie jest przeprowadzana, gdy kanał sygnalizuje przepełnienie
wartością 16#7FFF lub niedopełnienie wartością 16#8000. Odpowiedni moduł/kanał jest
natychmiast pasywowany.
W związku z tym, należy wyłączać nieużywane kanały w HW Config w opcji "Measuring type".
Redundantne wejścia analogowe z nieredundantnymi enkoderami
Dla nieredundantnych enkoderów, moduły analogowe konfigurujemy w tryb 1z2:
Moduły wejść analogowych
Moduły wejść analogowych
Moduły wejść analogowych
R
U
Pomiar napięcia
Rys. 10-9
142
I
Pośredni pomiar prądu
I
Bezpośredni pomiar prądu
Redundantne wejścia analogowe w konfiguracji 1z2 z jednym enkoderem
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
Przy podłączeniu enkodera do kilku modułów wejść analogowych pamiętaj, że:
● Dla enkoderów napięciowych podłączaj moduły wejść analogowych równolegle
(lewa strona ilustracji).
● Można zamienić prąd na napięcie za pomocą zewnętrznego rezystora i wykorzystać
wejścia napięciowe równolegle (środek ilustracji).
● Przetworniki 2-przewodowe są zasilane zewnętrznie, by można było naprawiać moduły
online.
Redundancja modułów analogowych fail-safe zwiększa ich dyspozycyjność.
Przykłady połączeń są zamieszczone w Dodatku F.
Redundantne wejścia analogowe do pośredniego pomiaru prądu
Moduły podłączaj wg poniższych wskazówek:
● Odpowiednie enkodery to aktywne przetworniki z wyjściem napięciowym i termopary.
● Funkcja diagnostyczna "Wire break" musi być nieaktywna w HW Config zarówno dla
podłączenia przetworników jak i termopar.
● Odpowiednie enkodery to aktywne przetworniki 4-przewodowe i pasywne 2-przewodowe z
zakresami wyjścia +/-20 mA, 0...20 mA i 4...20 mA. 2-przewodowe przetworniki są
zasilane z zewnętrznego napięcia.
● Kryteria wyboru rezystancji i napięcia wejściowego to: dokładność pomiaru, format
liczbowy, rozdzielczość i możliwa diagnostyka.
● Poza sugerowanymi opcjami, dozwolone są inne kombinacje rezystancji i napięć w
zgodzie z prawem ohma . Należy jednak uważać, bo takie kombinacje mogą prowadzić
do utraty formatu liczb, diagnostyki i rozdzielczości. Dla pewnych modułów błąd pomiaru
zależy w dużym stopniu od wielkości rezystancji bocznikującej.
● Używaj pomiarowej rezystancji o tolerancji +/-0.1 % i TC 15 ppm.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
143
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
Dodatkowe warunki dla pewnych modułów
AI 8x12-bit 6ES7 331–7K..02–0AB0
● Do kowersji prądu na napięcie użyj rezystora 50 Ω lub 250 Ω:
Rezystancja
50 Ω
250 Ω
Zakres pomiarowy prądu
Zakres wejściowy do ustawienia
+/-20 mA
+/-1 V
+/-20 mA *)
+/-5 V
Pozycja kostki na module
"A"
"B"
Rozdzielczość
12-bitów+znak
12-bitów+znak
Format liczb S7
x
x
Błąd pomiarowy obwodu
- 2 równoległe wejścia
- 1 wejście
-
0.5 %
0.25 %
Diagnostyka "Wire break"
-
-
Obciążenie dla przetworników 4-przewod. 50 Ω
4...20 mA
1...5 V
12-bitów
x *)
250 Ω
>6V
Napięcie wejściowe dla przetworników
2-przewodowych
*) AI 8x12-bit wystawia wartość "7FFF" i przerwanie diagnostyczne przy zerwaniu przewodu.
> 1.2 V
Wymieniony błąd pomiarowy wynika jedynie z podłączenia jednego lub dwóch wejść
napięciowych przez rezystor bocznikujący. Nie obejmuje on tolerancji i podstawowych limitów
modułów.
Błąd pomiarowy dla jednego lub dwóch wejść pokazuje różnicę w pomiarze zależną od
tego, czy dwa wejścia, czy jedno (w przypadu błędu) otrzymuje prad z przetwornika
pomiarowego.
AI 8x16-bit 6ES7 331–7NF00–0AB0
● Do kowersji prądu na napięcie użyj rezystora 250 Ω:
Rezystancja
250 Ω *)
Zakres pomiarowy prądu
Zakres wejściowy do ustawienia
+/-20 mA
+/-5 V
4...20 mA
1...5 V
Rozdzielczość
15-bitów+znak
15-bitów
Format liczb S7
x
Błąd pomiarowy obwodu
- 2 równoległe wejścia
- 1 wejście
-
Diagnostyka "Wire break"
-
Obciążenie dla przetworników 4-przewodowych
250 Ω
Napięcie wejściowe dla przetworników 2-przewod.
>6V
x
*) Możliwe jest użycie wewnętrznych rezystorów 250 Ω w module
AI 16x16-bit 6ES7 431–7QH00–0AB0
144
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
● Do kowersji prądu na napięcie użyj rezystora 50 Ω lub 250 Ω:
Rezystancja
50 Ω
250 Ω
Zakres pomiarowy prądu
Zakres wejściowy do ustawienia
+/-20 mA
+/-1 V
+/-20 mA
+/-5 V
Pozycja kostki na module
"A"
"A"
Rozdzielczość
15-bitów+znak
15-bitów+znak
Format liczb S7
x
x
Błąd pomiarowy obwodu
- 2 równoległe wejścia
- 1 wejście
-
-
Diagnostyka "Wire break"
-
-
Obciążenie dla przetworników 4przewodowych
Napięcie wejściowe dla
przetworników 2-przewodowych
50 Ω
250 Ω
> 1.2 V
>6V
4...20 mA
1...5 V
15-bitów
x
Redundantne wejścia analogowe do bezpośredniego pomiaru prądu
Wymagania dla połączenia modułów analogowych zgodnie z rys. 8-10:
● Odpowiednie enkodery to aktywne przetworniki 4-przewodowe i pasywne 2-przewodowe z
zakresami wyjścia +/-20 mA, 0...20 mA i 4...20 mA. 2-przewodowe przetworniki są
zasilane z zewnętrznego napięcia.
● Funkcja diagnostyczna "wire break" obsługuje tylko zakres 4...20 mA. Wszystkie inne
zakresy są wyłączone.
● Odpowiednie diody obejmują serie BZX85 lub 1N47..A (diody zenera 1.3 W) z napięciami
określonymi dla modułów. Stosując inne elementy upewnij się, że prąd wsteczny jest
możliwie najmniejszy.
● Główny błąd pomiarowy wynika z typu tego obwodu i użytych diod, które mają
maksymalny prąd wsteczny 1 µA. Przy zakresie 20 mA i rozdzielczości 16 bitów, prowadzi
to do błędów < 2 bitów. Poszczególne wejścia analogowe wprowadzają dodatkowe błędy,
które mogą być wymienione w ograniczeniach. Błędy wymienione w opisach modułów
muszą być dodane do tych błędów dla wszystkich modułów.
● Przetworniki 4-przewodowe musza wysterować rezystancję obciążenia wynikającą z
obwodu. Szczegóły są podane w opisie technicznym modułów.
● Przy podłączaniu przetworników 2-przewodowych zauważ, że dioda zenera znacząco
obciąża przetwornik pomiarowy. Dlatego też wymagane napięcia wejściowe są podane w
opisach poszczególnych modułów. Razem z napięciem zasilania przetwornika
(specyfikacja techniczna), minimalne napięcie zasilania jest obliczane, jako L+ > Ue-2w +
UEV-MU
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
145
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
Redundantne wejścia analogowe z redundantnymi enkoderami
Do pracy z redundantnymi enkoderami zalecane są moduły analogowe fail-safe w trybie 1z2:
Moduł wejść analogowych
Rys. 10-10 Redundantne wejścia analogowe w konfiguracji 1z2 z dwoma enkoderami
Użycie redundantnych enkoderów zwiększa ich dyspozycyjność.
Analiza rozbieżności wykrywa również błędy zewnętrzne za wyjątkiem uszkodzenia
nieredundantnego zasilania.
Przykłady połączeń są zamieszczone w Dodatku F.
Ogólne uwagi umieszczone na początku tego dokumentu mają zastosowanie.
Redundantne enkodery <-> nieredundantne enkodery
Tabela poniżej pokazuje, które moduły mogą pracować z redundantnymi lub nieredundantnymi
enkoderami:
Tabela 10-5 Moduły wejść analogowych i enkodery
146
Moduł
Redundantne enkodery
Nieredundantne enkodery
6ES7 431–7QH00–0AB0
6ES7 336–1HE00–0AB0
X
X
X
-
6ES7 331–7KF02–0AB0
X
X
6ES7 331–7NF00–0AB0
X
X
6ES7 331–7RD00–0AB0
X
X
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
Redundantne wyjścia analogowe
Redundantne sterowanie elementami wykonawczymi realizuje się przez równoległe
połączenie dwóch wyjść dwóch modułów analogowych (struktura 1z2):
Moduły wyjść analogowych
I
Element
wykonawczy
Rys. 10-11 Redundantne wyjścia analogowe w konfiguracji 1z2
Przy podłączaniu modułów wyjść:
● Podłącz uziemienia w formie gwiazdy by uniknąc błędów wyjść (ograniczona zdolność
tłumienia wspólnego łącza modułu wyjść analogowych).
Podłączenie obwodu diody
● Odpowiednie diody są z serii 1N4003 ... 1N4007 lub inne o parametrach: U_r >= 200 V i
I_F >= 1 A.
● Zaleca się odseparowanie uziemienia obudowy modułu od masy obciążenia. Musi być
połączenie wyrównawcze między obydwoma.
Wyjścia analogowe
Redundantnie mogą pracować tylko wyjścia prądowe (0 do 20 mA, 4 to 20 mA).
Wyjściowa wartość jest dzielona przez 2, a każdy z dwóch modułów wystawia połowę. Jeśli
jeden z nich ulega awarii, uszkodzeni jest wykrywane i deugi moduł wystawia całą wartość.
W wyniku tego, skok na wyjściowym module nie jest zbyt wysoki.
Uwaga
Wartość na wyjściu spada na krótko do połowy i po reakcji programu wraca do
poprawnej wartości.
Redundantne wyjścia analogowe wystawiają minimalny prąd około 120 μA na moduł,
co oznacza całkowity prąd około 240 µA. Pomijając tolerancję, oznacza to, że wartość na
wyjściu jest zawsze dodatnia. Skonfigurowana wartość zastępcza 0 mA wystawi na wyjście co
najmniej te wartości. W trybie redundantnym, wyjścia prądowe są automatycznie ustawione
na "off current and off voltage".
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
147
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
UWAGA
Jeśli są dwa redundantne moduły wyjść analogowych i błąd wystapi na drugim module, tak
długo jak pierwszy moduł jest pasywny, drugi pozostaje aktywny. Jeśli pierwszy moduł jest
naprawiony i depasywowany, tylko połowa pradu jest wystawiana na uszkodzone kanały
dopóki drugi moduł nie zostanie naprawiony.
Depasywacja modułów
Pasywne moduły są depasywowane przez poniższe zdarzenia:
● Podczas startu systemu fault-tolerant
● Gdy system fault-tolerant przechodzi w tryb "redundant"
FB 452 "RED_DIAG" inicjuje depasywację przy przejściu do trybu redundantnego.
Wymaga to wywołania FB 452 w OB 72 (CPU redundancy error). FB 452 "RED_DIAG"
również musi być wywołany w OB 82 (diagnostics interrupt), w OB 83 (remove/insert
module interrupt) i w OB 85 (program execution error). To zapewnia poprawną pracę
bloków obsługujących redundantne I/O.
● Po modyfikacji systemu w trakcie pracy
● Wywołując FC 451 "RED DEPA" przynajmniej jeden redundantny kanał lub moduł
jest depasywowany.
Funkcja i użycie FC 451 są opisane w odpowiedniej pomocy online.
Depasywacja jest wykonywana w FB 450 "RED IN" po jednym z tych wydarzeń. Ukończenie
depasywacji wszystkich modułów jest logowane w buforze diagnostycznym.
Przy pracy redundantnych I/O na jednostronnej jednostce centralnej lub jednostronnym DP
slave potrzebna jest depasywacja modułów po uszkodzeniu/naprawie stacji lub wymianie
uszkodzonego modułu. Depasywację wszystkich modułów przeprowadza wywołanie FC 451.
Uwaga
Gdy moduł redundantny jest przydzielony do partycji obrazu procesu i odpowiedni OB
jest niedostępny w CPU, całkowita pasywacja może trwać około 1 minuty.
148
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
10.5.1
Ocena stanu pasywacji
Procedura
Pierwsza informacja o stanie znajduje się w bajcie statusowym w słowie statusu/sterowania
"FB_RED_IN.STATUS_CONTROL_W". Jeśli widać, że moduł jest pasywny, można ocenić
status wszystkich modułów lub par modułów w MODUL_STATUS_WORD.
Ocena stanu pasywacji w bajcie statusowym
Słowo statusowe "FB_RED_IN.STATUS_CONTROL_W" jest umieszczone w DB instancji
FB 450 "RED_IN". Bajt statusowy zawiera informacje o stanie redundantnych I/O.
Tabela 10-6 Bajt statusu
Bit
Znaczenie
Bajt statusu (bajt 1)
0
Rezerwa
1
Dla redundancji modułów: Rezerwa
Dla redundancji kanałów:
0 = brak kanałów pasywnych w module
1 = przynajmniej jeden kanał jest pasywny
2
0 = nie znaleziono modułu wyjść analogowych
1 = przynajmniej jeden moduł wyjść analogowych znaleziony
3
0 = brak pasywacji przez OB 85
1 = przynajmniej jedna pasywacja przez OB 85
4
0 = brak pasywacji przez OB 82
1 = przynajmniej jedna pasywacja przez OB 82
5
0 = brak informacji o kanale
1 = informacja o kanale dostępna
6
0 = brak modułów pasywnych
1 = przynajmniej jeden moduł jest pasywny
7
0 = całkowita depasywacja nie zajęta
1 = całkowita depasywacja zajęta
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
149
Używanie I/O w S7-400H
10.5 Podłączanie redundantnych I/O
Ocena stanu pasywacji poszczególnych par przez MODUL_STATUS_WORD
MODUL_STATUS_WORD jest umieszczony w DB instancji FB 453 "RED_STATUS". Dwa
bajty statusowe dostarczają informacji o stanie par modułów. MODUL_STATUS_WORD jest
wyjściowym parametrem w FB 453 i może być odpowiednio podpięty w programie.
Tabela 10-7 Bajty statusu
Bit
Znaczenie
Bajt statusowy 1
0
0 = Pasywacja modułu–Niski wyzwolona w OB 82
1 = Brak pasywacji modułu–Niski wyzwolona w OB 82
1
0 = pasywacja modułu–Niski wyzwolona w OB 82
1 = brak pasywacji modułu–Niski wyzwolona w OB 82
2
0 = Przepełnienie lub niedopełnienie (Na wejściach analogowych)
1 = Brak przepełnienia lub niedopełnienia
3
0 = informacja o kanale dostępna
1 = brak informacji o kanale
4
0 = Przynajmniej jeden czas rozbieżności upłynął (na modułach wejściowych)
1 = Czas rozbieżności nie upłynął
5
0 = Para modułów rozbieżna (na modułach wejściowych)
1 = Para modułów nierozbieżna
6
0 = Moduł–Niski pasywowany
1 = Moduł–Niski depasywowany
7
0 = Moduł–Wysoki pasywowany
1 = Moduł–Wysoki depasywowany
Bajt statusowy 2
0
Dla redundancji modułów: Rezerwa
Dla redundancji kanałów:
0 = Przynajmniej jeden kanał w module-Niski jest pasywny
1 = Żaden kanał w module-Niski nie jest pasywny
1
Dla redundancji modułów: Rezerwa
Dla redundancji kanałów:
0 = Przynajmniej jeden kanał w module-Wysoki jest pasywny
1 = Żaden kanał w module-Wysoki nie jest pasywny
2
0 = Brak zezwolenia na depasywację modułu-Niski po wychodzącym zdarzeniu w OB 85
1 = Zezwolenie na depasywację modułu-Niski po wychodzącym zdarzeniu w OB 85
3
0 = Brak zezwolenia na depasywację modułu-Wysoki po wychodzącym zdarzeniu w OB 85
1 = Zezwolenie na depasywację modułu-Wysoki po wychodzącym zdarzeniu w OB 85
4
0 = Brak zezwolenia na depasywację modułu-Niski po wychodzącym zdarzeniu w OB 82
1 = Zezwolenie na depasywację modułu-Niski po wychodzącym zdarzeniu w OB 82
5
0 = Brak zezwolenia na depasywację modułu-Wysoki po wychodzącym zdarzeniu w OB 82
1 = Zezwolenie na depasywację modułu-Wysoki po wychodzącym zdarzeniu w OB 82
6
0 = Pasywacja modułu–Niski wyzwolona przez OB 85
1 = Brak pasywacji modułu–Niski wyzwolonej przez OB 85
7
0 = Pasywacja modułu–Niski wyzwolona przez OB 85
1 = Brak pasywacji modułu–Niski wyzwolonej przez OB 85
150
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Używanie I/O w S7-400H
10.6 Inne opcje obsługi redundantnych I/O
10.6
Inne opcje obsługi redundantnych I/O
Redundantne I/O na poziomie użytkownika
Jeśli nie można używać redundantnych I/O systemowo (zobacz Podłączanie
redundantnych I/O (str. 127)), bo przykładowo dany moduł nie jest na liście wspieranych
komponentów, można zaimplementować obsługę redundantnych I/O na poziomie
użytkownika.
Konfiguracje
Możliwe są poniższe konfiguracje redundantnych I/O:
1. Redundantna konfiguracja z jednostronnymi centralnymi i/lub rozproszonymi I/O.
Jeden moduł I/O jest włożony w każdy podsystem CPU 0 i CPU 1.
2. Redundantna konfiguracja z przełączanymi I/O.
Jeden moduł I/O jest włożony w każdą z dwóch wysp ET 200M z aktywną magistralą.
Redundantne jednostronne I/O
Redundantne przełączane I/O
Rys. 10-12 Redundantne jednostronne i przełączane I/O
UWAGA
Używając redundantnych I/O, może być potrzebny dodatkowy narzut na obliczone czasy
monitorowania; zobacz Określanie czasów monitorowania (str. 109).
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
151
Używanie I/O w S7-400H
10.6 Inne opcje obsługi redundantnych I/O
Konfiguracja sprzętowa i praca z projektem redundantnych I/O
Zalecenia:
1. Użyj I/O jak poniżej:
– W jednostronnej konfiguracji, jeden moduł I/O na podsystem.
– W przełączanej konfiguracji, jeden moduł I/O na każdą z dwóch wysp ET 200M.
2. Podłącz I/O tak, aby mogły być adresowane przez obydwa podsystemy.
3. Skonfiguruj moduły I/O tak, żeby miały różne logiczne adresy.
UWAGA
Nie jest zalecana konfiguracja modułów wejść i wyjść na tych samych logicznych
adresach. W takim wypadku, oprócz logicznego adresu, potrzebne będzie również
odpytanie typu (wejście lub wyjście) uszkodzonego modułu w OB 122.
Program użytkownika musi również aktualizować obraz procesu dla redundantnych
jednostronnych modułów wyjść, gdy system jest w trybie pojedynczym (np. bezpośredni
dostęp). Jeśli używane są partycje obrazu procesu, program musi aktualizować je (SFC 27
"UPDAT_PO") w OB 72 (powrót redundancji). W przeciwnym wypadku system zainicjuje
jednokanałowe jednostronne moduły wyjść w standby CPU starymi wartościami po
przejściu do trybu redundantnego.
Redundantne I/O w programie użytkownika
Przykładowy program poniżej pokazuje użycie redundantnych modułów wejść cyfrowych:
● Moduł A w rack’u 0 o adresie 8 i
● moduł B w rack’u 1 o adresie 12.
Jeden z dwóch modułów jest bezpośrednio czytany w OB 1. Przyjmijmy, że jest to
moduł A (wartość zmiennej MODA jest TRUE). Jeśli nie ma błędu, przetwarzanie jest
kontynuowane z przeczytaną wartością.
Jeśli wystąpił błąd dostępu I/O, moduł B jest czytany bezpośrednio ("powtórka" w OB 1). Jeśli
nie było błędu, obsługa modułu B jest kontynuowana z wartością przeczytaną. Jednak, gdy
wystąpił błąd, obydwa moduły są uszkodzone i używane są wartości zastępcze.
Po wystąpieniu błędu na module A lub jego wymianie, moduł B jest zawsze obsługiwany
pierwszy w OB 1. Moduł A nie jest obsługiwany pierwszy w OB 1 dopuki nie wystapi błąd na
module B.
UWAGA
Zmienne MODA i IOAE_BIT musza być dostępne również poza OB 1 i OB 122.
Zmienna ATTEMPT2 jest używana tylko w OB 1.
152
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Używanie I/O w S7-400H
10.6 Inne opcje obsługi redundantnych I/O
Powtórka:= False
Moduł A
pierwszy?
TAK
NIE
Dostęp do
modułu A
Dostęp do
modułu B
Nigdy nie czytaj
modułu A
pierwszego
Powtórka:=TRUE
Błąd
I/O ?
Nigdy nie czytaj
modułu B
pierwszego
Powtórka:=TRUE
Tak
Błąd I/O ?
Tak
Nie
Nie
Powtórka
=TRUE?
Powtórka
= TRUE?
Nie
Nie
Tak
Użyj
wartości z
modułu A
Tak
Użyj wartości
zastępczej
Użyj
wartości z
modułu B
Rys. 10-13 Diagram dla OB 1
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
153
Używanie I/O w S7-400H
10.6 Inne opcje obsługi redundantnych I/O
Przykład w STL
The required elements of the user program (OB 1, OB 122) are listed below.
Tabela 10-8
Przykład of redundantych I/O, część OB 1
STL
NOP 0;
SET;
R ATTEMPT2;
A MODA;
JCN CMOB;
CMOA: SET;
R IOAE_BIT;
L PID 8;
A IOAE_BIT;
JCN IOOK;
A ATTEMPT2;
JC CMO0;
SET;
R MODA;
Description
//Initializacja
//Czytaj moduł A pierwszy?
//Jeśli nie, kontynuuj z modułem B
//Skasuj bit IOAE
//Czytaj z CPU 0
//IOAE wykryty w OB 122?
//Jeśli nie, dostęp OK
//Czy to druga próba dostępu?
//Jeśli tak, użyj wartości zastępczej
//Nigdy nie czytaj modułu A pierwszego
S ATTEMPT2;
CMOB: SET;
R IOAE_BIT;
L PID 12;
A IOAE_BIT;
//Skasuj bit IOAE
//Czytaj z CPU 1
//IOAE wykryty w OB 122?
JCN IOOK;
//Jeśli nie, dostęp OK
A ATTEMPT2;
JC CMO0;
SET;
S MODA;
S ATTEMPT2;
JU CMOA;
CMO0: L SUBS;
IOOK:
// Czy to druga próba dostępu?
// Jeśli tak, użyj wartości zastępczej
154
//Czytaj moduł A pierwszy
//Wartość zastepcza
//Wartość do użycia w ACCU1
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Używanie I/O w S7-400H
10.6 Inne opcje obsługi redundantnych I/O
Tabela 10-9 Przykład of redundantych I/O, część OB 122
STL
L OB122_MEM_ADDR;
L W#16#8;
== I;
JCN M01;
SET;
= IOAE_BIT;
JU CONT;
Description
//Czy moduł A powoduje IOAE?
//odpowiedni adres startowy
//Moduł A?
//Jeśli nie, kontynuuj od M01
//IOAE w trakcie dostępu do modułu A
//Ustaw bit IOAE
//Czy moduł B powoduje IOAE?
M01: NOP 0;
L OB122_MEM_ADDR;
L W#16#C;
== I;
JCN CONT;
SET;
= IOAE_BIT;
CONT: NOP 0;
//odpowiedni adres startowy
//Moduł B?
//Jeśli nie, kontynuuj od CONT
//IOAE w trakcie dostępu do modułu B
//Ustaw bit IOAE
Czasy monitorowania w link-up i update
UWAGA
Używając redundantnych modułów I/O, może być potrzebny dodatkowy narzut na obliczone
czasy monitorowania tak, aby nie było skoków na wyjściach modułów.
Narzut jest wymagany jeśli używasz poniższych modułów w redundancji.
Tabela 10-10 Narzuty dla modułów w redundancji
Typ modułu
Narzut w ms
ET200M: Standardowe moduły wyjść
ET200M: moduły wyjść HART
2
10
ET200M: moduły wyjść F
50
ET200L–SC z wyjściami analogowymi
≤ 80
ET200S z wyjściami analogowymi lub moduły technologiczne
≤ 20
Postępuj wg kroków:
● Weź narzut z tabeli. Jeśli używasz kilku typów z tabeli, weź największy narzut.
● Dodaj to do wszystkich obliczonych czasów monitorowania.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
155
Używanie I/O w S7-400H
10.6 Inne opcje obsługi redundantnych I/O
156
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Komunikacja
11.1
11
Komunikacja
Rozdział omawia podstawy komunikacji z systemami fault-tolerant i ich specjalne właściwości.
Pokazuje podstawowe pojęcia, rodzaj magistrali do komunikacji typu fault-tolerant i możliwe
typy połączeń.
Zawiera informacje na temat funkcji komunikacyjnych używających połączeń fault-tolerant
i standardowych oraz wyjaśnia jak je skonfigurować i programować.
● Zamieszczone są przykłady komunikacji poprzez połączenia fault-tolerant S7 (fault-tolerant
S7 connections) i korzyści, które oferują.
● Na bazie porównań pokazano jak odbywa się komunikacja poprzez połączenia S7 i jak jej
używać w trybie redundantnym.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
157
Komunikacja
11.2 Podstawowe pojęcia
11.2
Podstawowe pojęcia
Przegląd
Rosnące zapotrzebowanie na dyspozycyjność całego systemu wymaga zabezpieczania
komunikacji, włączając w to implementację redundantnej komunikacji.
Poniżej przedstawiono zasady i podstawowe pojęcia niezbędne do pracy z komunikacją
tolerującą uszkodzenia (fault-tolerant).
Redundantny system komunikacji
Dyspozycyjność systemu komunikacji może być wzmocniona poprzez redundancję medium,
komponentów lub wszystkich elementów sieci.
W przypadku uszkodzenia komponentu, mechanizmy monitorowania i synchronizacji
zapewniają przejęcie funkcji przez komponenty rezerwowe (standby) i zapewnienie ciągłej
pracy systemu.
Redundantna komunikacja jest niezbędna przy użyciu połączeń fault-tolerant S7 (fault-tolerant
S7 connections).
Komunikacja fault-tolerant (tolerująca uszkodzenia)
Komunikacja fault-tolerant to stosowanie SFB komunikacji S7 poprzez połączenia
fault-tolerant S7.
Połączenia fault-tolerant S7 są możliwe tylko w redundantnych systemach komunikacji.
Węzły redundancji
Reprezentują niezawodność komunikacji pomiędzy dwoma systemami fault-tolerant.System z
komponentami wielokanałowymi jest reprezentowany przez węzły redundancji. Węzły
redundancji są niezależne jeśli uszkodzenie komponentu w węźle nie skutkuje ograniczeniem
niezawodności w innych węzłach.
Nawet przy komunikacji fault-tolerant, tylko pojedyncze błędy/uszkodzenia są tolerowane.
Jeśli wystąpi więcej błędów/uszkodzeń pomiędzy krańcami komunikacji, komunikacja nie jest
gwarantowana.
158
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Komunikacja
11.2 Podstawowe pojęcia
Połączenie (S7 connection)
Połączenie reprezentuje powiązanie dwóch partnerów komunikacyjnych wykonujących usługi
komunikacyjne. Każde połączenie ma dwa końce zawierające informacje wymagane do
adresowania partnera, a także inne parametry do ustanowienia połączenia.
Połączenie S7 (S7 connection) jest łączem komunikacyjnym pomiędzy standardowymi CPU lub
między standardowym CPU a CPU w systemie fault-tolerant.
W przeciwieństwie do połączenia fault-tolerant S7 (fault-tolerant S7 connection), które zawiera
przynajmniej dwa częściowe połączenia, połączenie S7 zawiera tylko jedno połączenie. Jeśli
to połączenie zawiedzie, komunikacja jest zerwana.
Połączenie S7
CPU 0
CPU
CPU 1
Rys. 11-1
Przykład połączenia S7 (S7 connection)
Uwaga
Ogólnie mówiąc, "połączenie" w tym podręczniku oznacza "skonfigurowane połączenie
S7". Inne typy połączeń są opisane w podręcznikach SIMATIC NET NCM S7 for
PROFIBUS i SIMATIC NET NCM S7 for Industrial Ethernet.
Połączenia fault-tolerant S7 (Fault-tolerant S7 connections)
Wymóg wyższej dyspozycyjności z komponentami komunikacyjnymi (np. CP i magistrale)
oznacza, że redundantne połączenia komunikacyjne są niezbędne pomiędzy systemami.
Inaczej niż w połączeniu S7, połączenie S7 fault-tolerant zawiera przynajmniej dwa
podpołączenia. W programie użytkownika, pod względem diagnostyki i konfiguracji, połączenie
S7 fault-tolerant jest reprezentowane przez jeden ID (jak standarowe połączenie S7). Zależnie
od konfiguracji może zawierać do czterech podpołączeń, z których dwa są zawsze ustanowione
(aktywne) by podtrzymać komunikację w przypadku błędu. Ilość podpołączeń zależy od
możliwych alternatywnych ścieżek (patrz poniżej) i jest identyfikowana automatycznie.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
159
Komunikacja
11.2 Podstawowe pojęcia
Połączenie redundantne
CPU a1
CP a1
Sieć 1
CP b1
CPU b1
CPU a2
CP a2
Sieć 2
CP b2
CPU b2
System faulttolerant a
CPU
a1
System faulttolerant b
CP
b1
CPU
b1
CP
a1
Sieć 1
Sieć 2
CPU a1
CP a1
CP b1
CPU b1 E
CP b2
CPU b2
LAN (red)
CPU a2
CP a2
Redundantne połączenie:
CPU a1 -> CPU b1, CPU a2 -> CPU b2, CPU a1 -> CPU b2, CPU a2 -> CPU b1
System faulttolerant a
System faulttolerant b
CPU
a1
CPU
b1
OSM
CP
a1
OSM
CP
b1
OSM
OSM
Magistrala systemowa jako wielomodowy pierścień światłowodowy
Rys. 11-2
Zależność ilości podpołączeń od konfiguracji
Jeśli aktywne podpołączenie zawodzi, ustanowione drugie podpołączenie przejmuje zadania
komunikacji.
160
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Komunikacja
11.3 Możliwe sieci
Wymagane zasoby do połączeń fault-tolerant S7
Procesor fault-tolerant zapewnia obsługę 62/30/14 (zobacz specyfikację techniczną)
połączeń fault-tolerant S7. W CP każde podpołączenie zajmuje jeden zasób połączeniowy.
UWAGA
Jeśli skonfigurowano kilka połączeń fault-tolerant S7na stacji fault-tolerant, ustanowienie
ich może zająć długi czas. Jeśli skonfigurowane opóźnienie komunikacji jest za krótkie,
link-up i update są anulowane i tryb redundantny nie jest osiągany (zobacz Monitorowanie
czasu (str. 106)).
11.3
Możliwe sieci
Wybór warstwy fizycznej zależy od wymaganych rozszerzeń, docelowej tolerancji
uszkodzeń i prędkości transmisji. Poniższe systemy sieciowe są używane do
komunikacji z systemami fault-tolerant:
● Industrial Ethernet (światłowody,trójosiowe lub skrętkowe kable miedziane)
● PROFIBUS (światłowód lub kabel miedziany)
Dalsze informacje są w podręcznikach "Communication with SIMATIC",
"Industrial Twisted Pair Networks " i "PROFIBUS Networks ".
11.4
Usługi komunikacyjne
Dostępne są nastepujące usługi:
● Komunikacja S7 (S7 communication) używając połączeń fault-tolerant S7 przez
PROFIBUS i Industrial Ethernet. Połączenia fault-tolerant S7 są możliwe tylko między
stacjami SIMATIC S7. Komunikacja fault-tolerant jest możliwa na Industrial Ethernet tylko
przez protokół ISO.
● Komunikacja S7 używając połączeń S7 (S7 connections) przez MPI, PROFIBUS i Industrial
Ethernet
● Standardowa komunikacja (np. FMS) przez PROFIBUS
● Komunikacja kompatybilna z S5 (S5-compatible communication) (np. bloki SEND i
RECEIVE ) przez PROFIBUS i Industrial Ethernet
Poniższe usługi nie są dostępne:
● Podstawowa komunikacja S7 (S7 basic communication)
● Komunikacja po globalnych danych (Global data communication)
● Otwarta komunikacja po Industrial Ethernet
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
161
Komunikacja
11.5 Komunikacja przez połączenia fault-tolerant S7
11.5
Komunikacja przez połączenia fault-tolerant S7
Dyspozycyjność systemów komunikacji
Komunikacja fault-tolerant rozkłada się na cały system SIMATIC poprzez dodatkowe
komponenty i urządzenia komunikacyjne takie jak, CP i kable sieciowe. Dla zobrazowania
rzeczywistej dyspozycyjności systemu komunikacji, poniżej przedstawiono opis możliwości
redundancji komunikacji.
Wymagania
Zasadniczym wymaganiem dla konfiguracji połączeń fault-tolerant w STEP 7 konfiguracja
sprzętowa.
Konfiguracja sprzętowa w obydwu podsystemach redundantnych systemów musi być
identyczna. Dotyczy to również slotów.
Zaleznie od użytej sieci, odpowiednie CP mogą być używane do komunikacji fault-tolerant,
zobacz Dodatek Moduły funkcyjne i procesory komunikacyjne obsługiwane
przez S7-400H (str. 333) .
Dla sieci Industrial Ethernet wspierany jest tylko protokół ISO.
Aby używać połączeń fault-tolerant S7 pomiędzy systemem fault-tolerant a PC, trzeba
zainstalować pakiet "S7-REDCONNECT" na PC. Zobacz informacje o produkcie
"S7-REDCONNECT" żeby dowiedzieć się jakie CP można używać w PC.
Konfiguracja
Dyspozycyjność systemu, włączając komunikację, jest ustawiana podczas konfiguracji.
Konfigurowanie połaczeń opisano w dokumentacji do STEP 7.
Tylko komunikacja S7 jest używana dla połączeń fault-tolerant S7. Aby ją ustawić,otwórz
okno dialogowe "New Connection" i wybierz "S7 Connection Fault-Tolerant" jako typ.
Ilość wymaganych połączeń redundantnych jest określana przez STEP 7 jako funkcja węzłów
redundancji. Malsymalnie 4 połączenia redundantne mogą być wygenerowane.Większa
redundancja nie jest możliwa nawet po zwiększeniu ilości CPs.
W oknie dialogowym "Properties - Connection" można modyfikować pewne parametry
połączenia fault-tolerant. Jeśli jest więcej niż jeden CP, można również rutować połączenia w
tym oknie. Jest to praktyczne, ponieważ domyślnie wszystkie połączenia są prowadzone
przez pierwszy CP. W przypadku zajętych wszystkich połączeń, każde następne jest
prowadzone przez drugi CP itd.
162
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Komunikacja
11.5 Komunikacja przez połączenia fault-tolerant S7
Programowanie
Komunikacja fault-tolerant może być stosowana w procesorach fault-tolerant i jest
implementowana przez komunikację S7.
Jest to możliwe tylko w obszarze projektu/multiprojektu S7.
Komunikacja fault-tolerant jest programowana w STEP 7 przez komunikacyjne SFB. Bloki te
mogą być użyte do transmisji danych w podsieciach (Industrial Ethernet, PROFIBUS).
Standardowe SFB zintegrowane w systemnie operacyjnym umożliwiają potwierdzanie
transmisji danych. Oprócz transmisji danych można użyć innych funkcji do sterowania
i monitorowania partnera komunikacyjnego.
Programy napisane pod standardową komunikację mogą być uruchamiane z komunikacją
fault-tolerant bez modyfikacji. Kable i redundancja komunikacji nie mają wpływu na program
użytkownika.
Uwaga
Informacje na temat konfigurowania komunik komu są w dokumentacji do STEP 7
(np. Programming with STEP 7 ).
Funkcje START i STOP działają dokładnie na jednym CPU lub na wszystkich CPU systemu
fault-tolerant (więcej szczegółów w System Software for S7-300/400, System and Standard
Functions).
Przerwania podpołączeń podczas aktywnych zadań na połączeniach fault-tolerant
S7 prowadzą do długich opóźnień.
11.5.1
Komunikacja pomiędzy systemami fault-tolerant
Dyspozycyjność
Najprostszym sposobem podniesienia dyspozycyjności pomiędzy połączonymi systemami jest
zastosowanie redundantnej magistrali systemowej używając pierścienia światłowodowego
(fiber-optic ring) albo podwójnej magistrali elektrycznej ( dual electrical bus). W tym wypadku,
połączone węzły mogą zawierać standardowe komponenty.
Najlepszym sposobem jest zastosowanie topologii wielomodowego pierścienia
światłowodowego. Jeśli jeden ze światłowodów ulegnie uszkodzeniu, komunikacja pomiędzy
systemami jest zachowana. System zachowuje się jakby był połączony prostą magistralą (linią).
Topologia pierścienia bazowo zawiera dwa redundantne komponenty i automatycznie tworzy
węzeł redundancji 1z2. Sieć światłowodowa może być ułożona w formie magistrali lub
gwiazdy.
Topologia magistrali nie oferuje redundancji okablowania.
Jeśli jeden z elektrycznych segmentów kablowych zawiedzie, komunikacja jest
podtrzymana (redundancja 1z2).
Przykłady poniżej pokazują różnice tych dwóch rozwiązań.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
163
Komunikacja
11.5 Komunikacja przez połączenia fault-tolerant S7
Uwaga
Ilość wymaganych zasobów połączeń w CP zależy od użytej sieci.
Przy podwójnym pierścieniu światłowodowym (optical two-fiber ring) (patrz poniżej),
wymagane są dwa połączenia na CP. W przypadku podwójnej sieci elektrycznej
wymagane jest tylko jedno połączenie na CP (ilustracja pod poniższą).
H system a
H system b
CPU
a1
CPU
b1
CP
a1
OSM
OSM
Redundantny
pierścień
światłowodowy
CP
b1
OSM
OSM
H system a
H system b
Schemat blokowy
redundancji
CPUa1
CPa1
OSM/
sieć 1a
CPUa2
CPa2
OSM/
sieć 1b
CPb1
CPU b1
CPb2
CPU b2
Redundancja 1z2
Rys. 11-3
System fault-tolerant i redundantny pierścień
System fault-tolerant b
System fault tolerant a
CPU
a1
CP
a1
CPU
b1
CP
b1
Sieć 1
Sieć 2
Schemat blokowy redundancji
System fault-tolerant a
Rys. 11-4
164
System fault-tolerant b
CPUa1
CPa1
Sieć 1
CPb1
CPUb1
CPUa2
CPa2
Sieć 2
CPb2
CPUb2
System fault-tolerant z redundantną magistralą
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Komunikacja
11.5 Komunikacja przez połączenia fault-tolerant S7
H system b
H system a
CPU
a1 &38
CP CP
a11&3
a12&P
a1
CPU
b1&38
a21 a22
b1
CP CP
b11&3
b12& P
b21 b22
Sieć 1
Sieć 2
H system a
H system b
CPb11
CPa11
Schemat
blokowy
redundancji
Sieć1
CPUa1
CPa12
CPb21
CPa21
Sieć2
CPUa2
CPa22
Rys. 11-5
CPUb1
CPb12
CPUb2
CPb22
System fault-tolerant z dodatkową redundancją CP
Reakcja na uszkodzenie
W konfiguracji z podwójnym pierścieniem, tylko podwójny błąd w systemie (np. CPUa1 i
CPa2 w jednym systemie) prowadzi do całkowitej awarii komunikacji między systemami
(patrz pierwsza ilustracja).
Jeśli podwójny błąd (np. CPUa1 i CPb2) wystąpi w pierwszym przypadku redundantnej
magistrali elektrycznej (patrz druga ilustracja), wynikiem jest całkowita awaria komunikacji
między systemami.
W przypadku redundantnej magistrali z dodatkowymi CP (patrz trzecia ilustracja), tylko
podwójny błąd w systemie (np. CPUa1 i CPUa2) lub potrójny błąd (np. CPUa1, CPa22 i bus2)
prowadzi do całkowitej awarii komunikacji między systemami.
Połączenia fault-tolerant S7
Przerwania podpołączeń podczas aktywnych zadań na połączeniach fault-tolerant
S7 prowadzą do długich opóźnień.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
165
Komunikacja
11.5 Komunikacja przez połączenia fault-tolerant S7
11.5.2
Komunikacja pomiędzy systemami fault-tolerant a CPU fault-tolerant
Dyspozycyjność
Dyspozycyjność może być podniesiona przez użycie redundantnej magistrali systemowej
i CPU fault-tolerant w systemie standardowym.
Jeśli partnerem jest CPU fault-tolerant, można konfigurować redundantne połączenia, w
przeciwieństwie to systemu z 416 CPU dla przykładu.
Uwaga
Połączenia fault-tolerant zajmują dwa zasoby połączeniowe na CP b1 dla redundantnych
połączeń. Po jednym połączeniu jest zajmowane na CP a1 i CP a2.
W tym wypadku użycie kolejnych CP w standardowym systemie powiększa tylko
zasoby.
H system a
CPU
a1
CP
a1
OSM
Standardowy system z H-CPU
CPU
b1
OSM
OSM
H system a
Standardowy system z H-CPU
CPUa1
CPa1
Sieć 1a
Schemat blokowy
redundancji
CPb1
CPUa2
Rys. 11-6
Redundantny pierścień
światłowodowy
CP
b1
CPa2
CPUb1
Sieć 1b
Redundancja z systemem fault-tolerant i CPU fault-tolerant
Reakcja na uszkodzenie
Podwójne błędy w systemie fault-tolerant (np. CPUa1 i CPa2) lub pojedyncze błędy w
standardowym systemie (CPUb1) prowadzą do całkowitej awarii komunikacji między
systemami.
166
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Komunikacja
11.5 Komunikacja przez połączenia fault-tolerant S7
11.5.3
Komunikacja pomiędzy systemami fault-tolerant a PC
Dyspozycyjność
Jeśli systemy fault-tolerant są podłączone do PC, dyspozycyjność całego systemu nie jest
oparta tylko na PC (OS) i ich podtrzymaniu danych, ale również na akwizycji danych w
systemach automatyki.
Komputery PC nie mają mechanizmów fault-tolerant, jednak mogą być konfigurowane
redundantnie. Dyspozycyjność takich komputerów PC (OS) i ich danych jest zapewniona
przez odpowiednie oprogramowanie WinCC Redundancy.
Komunikacja odbywa się przez połączenia fault-tolerant.
Pakiet "S7-REDCONNECT", V1.3 lub wyżej, jest niezbędny do komunikacji fault-tolerant w PC.
Pozwala na podłączenie PC do sieci światłowodowej za pomocą jednego CP lub do
redundantnej magistrali za pomocą dwóch CP.
Konfiguracja połączeń
PC musi być skonfigurowany jako „SIMATIC PC station”. Dodatkowa konfiguracja w PC nie
jest potrzebna. Konfiguracja połączeń jest obsługiwana przez projekt STEP 7 w formie pliku
XDB po stronie PC.
Informacje na temat jak użyć komunikacji fault-tolerant S7 w STEP 7 by zintegrować PC w
systemie OS można znaleźć w dokumentacji WinCC.
H system a
CPU
a1
CP
a1
OSM
PC
WinCC
serwer
OSM
Redundantny pierścień
światłowodowy
CP
1
OSM
H system a
CPUa1
Schemat blokowy
redundancji
CPa1
Sieć 1a
CP1
CPUa2
CPa2
PC
Sieć 1b
Redundancja 1z2
Rys. 11-7
System fault-tolerant z redundantną magistralą
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
167
Komunikacja
11.5 Komunikacja przez połączenia fault-tolerant S7
H system a
CPU
a1
CP
a1
OSM
PC
WinCC
serwer
OSM
CP CP
1
1
OSM
OSM
Sieć 1a
CP1
Redundantny pierścień
światłowodowy
H system a
CPUa1
CPa1
Schemat blokowy
redundancji
PC
CPUa2
CPa2
Sieć 1b
CP2
Redundancja 1z2
Rys. 11-8
System fault-tolerant z redundancją magistrali i CP
w PC
Reakcja na uszkodzenie
Podwójne błędy w systemie (np. CPUa1 i CPa2) oraz uszkodzenie PC
prowadzą do całkowitej awarii komunikacji między systemami (patrz poprzednia ilustracja).
PC / PG jako stacja inżynierska (ES)
Aby używać PC jako stację inżynierską, należy skonfigurować go jako „PC station”
w HW Config. ES jest przypisana do CPU i może wykonywać funkcje STEP 7
na tym CPU.
Jeśli CPU ulegnie uszkodzeniu, komunikacja pomiędzy ES a systemem fault-tolerant jest
niemożliwa.
168
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Komunikacja
11.6 Komunikacja poprzez połączenia S7
11.6
Komunikacja poprzez połączenia S7
Komunikacja ze standardowymi systemami
Komunikacja fault-tolerant pomiędzy systemami fault-tolerant i standardowymi nie jest
możliwa. Poniższe przykłady pokazują rzeczywistą dyspozycyjność systemów
komunikacyjnych.
Konfiguracja
Połączenia S7 (S7 connections) są konfigurowane w STEP 7.
Programowanie
Wszystkie funkcje dla standardowej komunikacji są dostępne w systemie fault-tolerant.
Komunikacyjne SFB są używane w STEP 7 do programowania komunikacji.
Uwaga
Funkcje START i STOP działają dokładnie na jednym CPU lub na wszystkich CPU systemu
fault-tolerant (więcej szczegółów w System Software for S7-300/400, System and Standard
Functions).
11.6.1
Komunikacja poprzez połączenia S7 - tryb jednostronny
Dyspozycyjność
Dyspozycyjność jest podniesiona poprzez zastosowanie redundantnej magistrali
systemowej do komunikacji pomiędzy systemami fault-tolerant a standardowymi.
Na magistrali systemowej skonfigurowanej jako pierścień światłowodowy, komunikacja jest
podtrzymana w przypadku uszkodzenia kabla. System wtedy zachowuje się, jakby był
połączony magistralą (struktura liniowa); patrz poniżej.
Dla połączonych systemów fault-tolerant ze standardowymi, dyspozycyjność komunikacji nie
może być podniesiona, przez podwójną magistralę elektryczną. Aby użyć drugiej magistrali
jako redundantnej, trzeba skonfigurować drugie połączenie S7 i odpowiednio je
obsługiwać w programie (ilustracja pod poniższą).
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
169
Komunikacja
11.6 Komunikacja poprzez połączenia S7
H system
CPU
a1
CP
a1
OSM1
System standardowy
CPU
b
Redundantny pierścień
światłowodowy
CP
b
OSM2 OSM3
Połączenie 1
H system
CPUa1
CPa1
OSM1
sieć 1
CPa2
OSM2
sieć 1
Schemat
blokowy
CPUa2
System standardowy
OSM3
sieć 1
CPb
CPUb
Połączenie 2
Rys. 11-9
Podłączenie systemów fault-tolerant i standarowego do redundantnego pierścienia
System fault-tolerant
CPU
a1
System standardowy
CP
a1
CPU
b1
CP CP
b1 b2
Sieć 1
Sieć 2
Fault-tolerant
Połączenie 1
Schemat blokowy
CPUa1
CPa1
CPUa2
CPa2
Sieć1
CPb1
Sieć2
CPb2
System standardowy
CPUb1
Połączenie 2
Rys. 11-10 Podłączenie systemów fault-tolerant i standarowego do redundantnej magistrali
170
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Komunikacja
11.6 Komunikacja poprzez połączenia S7
Reakcja na uszkodzenie
Pierścień światłowodowy i magistrala
W związku z tym, że używane są standardowe połączenia S7 (końce połączeń w CPUa1),
błąd w systemie fault-tolerant (np. CPUa1 lub CPa1) lub błąd w systemie b (np. CPb)
skutkuje całkowitą awarią komunikacji pomiędzy systemami.
Nie ma różnic między sieciami w reakcji na uszkodzenie.
Łączenie systemów standardowych z systemami fault-tolerant
Drajwer "S7H4_BSR": Za pomocą bloku drajwera "S7H4_BSR" można łączyć systemy H
z S7-400. Więcej informacji w Centrum Kompetencji H/F :
Telefon: +49 (911) 895-4759
Fax: +49 (911) 895-4519
E-mail: [email protected]
Alternatywa: SFB 15 "PUT" i SFB 14 "GET" w systemie fault-tolerant: Jako alternatywy można
użyć dwóch bloków SFB 15 "PUT" na standardowych połączeniach. Jeśli przy wywołaniu
pierwszego bloku nie było błędu, uznaje się, że transmisja się powiodła. Jeśli wystąpił błąd,
transmisja jest powtarzana, przez drugi blok.
Jeśli zerwanie połaczenie jest wykryte później, dane są również powtórnie wysyłane by
uniknąć utraty informacji. Tę samą metodę można zastosować do SFB 14 "GET".
W miarę możliwości używaj mechanizmów komunikacji S7.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
171
Komunikacja
11.6 Komunikacja poprzez połączenia S7
11.6.2
Komunikacja poprzez redundantne połączenia S7
Dyspozycyjność
Dyspozycyjność jest podniesiona przez redundantną magistralę i dwa oddzielne CP w
systemie standardowym.
Redundantna komunikacja jest obsługiwana przez połączenia standardowe. Dwa
połączenia S7muszą być skonfigurowane w programie. Niezbędna jest implementacja
funkcji monitorowania i wykrywania błędów i uszkodzeń by przełączać się na połączenie
rezerwowe.
Poniższy rysunek pokazuje taką konfigurację.
System fault-tolerant
System standardowy
CPU
a1
CPU
b1
CP
a1
CP CP
b1 b2
Sieć 1
Sieć 2
System fault-tolerant
Schemat
blokowy
CPUa1
CPa1
CPUa2
CPa2
Sieć 1
CPb1
Sieć 2
CPb2
System standardowy
CPUb1
Rys. 11-11 Redundancja z systemami fault-tolerant i redundantną magistralą z redundantnymi
połączeniami standardowymi
Reakcja na uszkodzenie
Podwójne błędy w systemie fault-tolerant (np. CPUa1 i CPa 2) lub w standardowym systemie
(CPb1 i CPb2) oraz pojedyncze błędy w standardowym systemie (CPUb1) prowadzą do
całkowitej awarii komunikacji (rysunek powyżej).
172
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Komunikacja
11.6 Komunikacja poprzez połączenia S7
11.6.3
Komunikacja punkt-punkt poprzez CP na ET200M
Połączenie przez ET200M
Łączenie systemów fault-tolerant z systemami jednokanałowymi często jest możliwe tylko
poprzez połączenia punkt-punkt (point-to-point connections). Wiele systemów nie ma innej
możliwości.
Aby przesłać dane pomiędzy systemami, CP punkt-punkt (CP 341) musi być zainstalowany
na wyspie ET200M z dwoma modułami IM 153-2.
Konfiguracja połączeń
Redundantne połączenia pomiędzy punkt-punkt CP i systemem fault-tolerant nie są
potrzebne.
System jednokanałowy
H system a
CP
443-5
Ext
CPU
a1
2xIM153-2
Schemat blokowy
redundancji
CPU
CP
CP
PtP
ET200 M
H system a
CPUa1
System jednokanałowy
IMa1
CP PtP
CPUa2
Kabel
CP PtP
CPU
IMa2
Rys. 11-12 Przykład połączenia systemu fault-tolerant system z jednokanałowym systemem trzecim.
Reakcja na uszkodzenie
Podwójne błędy w systemie fault-tolerant (np. CPUa1 i IM153-2) oraz pojedyncze błędy w
systemie jednokanałowym prowadzą do całkowitej awarii komunikacji pomiędzy systemami
(rysunek powyżej).
CP punkt-punkt można włożyć centralnie w "H system a". Jednak w takiej konfiguracji
nawet błąd CPU zrywa komunikację między systemami.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
173
Komunikacja
11.6 Komunikacja poprzez połączenia S7
11.6.4
Specjalne podłączenia do systemów jednokanałowych
Połączenie przez bramę PC
Systemy fault-tolerant z systemami jednokanałowymi mogą być podłączone przez bramę
(bez redundancji połączenia). Brama (gateway) jest podłączona do magistrali systemowej
przez jeden lub dwa CP zależnie od wymagań. Połączenia fault-tolerant mogą być
konfigurowane pomiędzy bramą a systemem fault-tolerant. Brama pozwala połączyć się do
każdego systemu jednokanałowego (np. TCP/IP ze specjalnymi protokołami).
Oprogramowanie pracujące w bramce (gateway) zapewnia przejście z jednego kanału do
systemu fault-tolerant.
Konfiguracja połączeń
Redundantne połączenia pomiędzy CP w bramie a systemem jednokanałowym nie są
wymagane.
CP bramy jest umieszczone w komputerze PC, który posiada połączenia fault-tolerant do
systemu fault-tolerant.
Aby skonfigurować połączenia fault-tolerant S7 pomiędzy systemem fault-tolerant A a bramą,
należy zainstalować pakiet S7-REDCONNECT na komputerze pełniącym funkcje bramy.
Funkcje przygotowujące dane do transmisji do systemu jednokanałowego muszą być
zaimplementowane w programie użytkownika.
Więcej informacji w katalogu "Industrial Communications IK10 ".
PC jako brama
H system a
CPU
a1
CP CP
CP
a1
System jednokanałowy
CPU
CP
Łącze jednokanałowe
OSM1
OSM2
Redundantny pierścień
światlowodowy
Schemat blokowy redundancji
H system a
OSM1
CPUa1
CPa1
CP1
CPUa2
CPa2
System jednokanałowy
PC jako brama
Brama
CP2
Kabel
CP
CPU
OSM2
Rys. 11-13 Podłączenie systemu fault-tolerant do zewnętrznego systemu jednokanałowego
174
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Komunikacja
11.7 Wydajność komunikacji
11.7
Wydajność komunikacji
Wydajność komunikacji (czas reakcji i przepustowość danych) w systemie fault-tolerant w
trybie redundantnym jest znacznie niższa w porównaniu z trybem samodzielnym lub
standardowym CPU.
Celem tego opisu jest przedstawienie kryteriów, które pozwolą określić wpływ różnych
mechanizmów komunikacji na jej wydajność.
Definicja natężenia komunikacji
Natężenie komunikacji, to ilość zadań na sekundę zgłoszona do CPU przez
mechanizmy komunikacji, plus żądania i komunikaty zgłoszone przez CPU.
Wyższe natężenie wydłuża czas reakcji CPU, co oznacza, że CPU potrzebuje więcej czasu na
reakcję na żądanie (np. czytania) lub na komunikaty.
Zakres pracy
W każdym systemie automatyki jest liniowy zakres pracy, w którym wzrost natężenia
komunikacji zwiększa przepustowość danych. Utrzymane są właściwe czasy reakcji
akceptowalne w danych warunkach pracy.
Dalsze zwiększanie natężenia komunikacji powoduje nasycenie przepustowości a nawej jej
spadek. Przy pewnych warunkach system może być niezdolny do obsługi zadań z
wymaganym czasie. Przepustowość osiąga swoje maksimum, a czas reakcji rośnie
ekspotencjalnie. Patrz poniżej.
Przepustowość danych może być również obniżona przez wewnętrzne obciążenia w
urządzeniu.
Przepustowość danych
CPU standardowy
CPU fault-tolerant
Natężenie komunikacji
Rys. 11-14 Przepustowość danych jako funkcja natężenia komunikacji (profil podstawowy)
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
175
Komunikacja
11.7 Wydajność komunikacji
Czas reakcji
CPU standardowy
CPU fault-tolerant
Natężenie komunikacji
Rys. 11-15 Czas reakcji jako funkcja natężenia komunikacji (profil podstawowy)
Systemy standardowe i systemy fault-tolerant
Powyższe uwagi odnoszą się do systemów standardowych i fault-tolerant. Wydajność
komunikacji w systemach standardowych jest wyraźnie wyższa niż w redundantnych systemach H
i punkt nasycenia w dzisiejszych instalacjach będzie rzadko osiągany.
Inaczej jest w systemach fault-tolerant, one zawsze potrzebują synchronizacji, aby
utrzymywać pracę równoległą. Zwiększa to czasy wykonania bloków i redukuje wydajność
komunikacji. Skutkiem jest wcześniejsze osiągnięcie limitu wydajności. Jeśli system
redundantny nie pracuje w warunkach nasycenia, wzorcowa wydajność w porównaniu do
systemu standardowego będzie niższa 2-3 krotnie.
Króre zmienne wpływają na natężenie komunikacji?
Natężenie komunikacji zależy od:
● Ilości połączeń/podłączonych systemów OCM
● Ilości bramek lub ilości bramek wyświetlanych na ekranach na OP lub w WinCC
● Rodzaju komunikacji (OCM, S7 communication, S7 message functions, S5-compatible
communication, ...)
● Skonfigurowanego maksymalnego czasu wydłużenia cyklu w wyniku natężenia komunikacji
176
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Komunikacja
11.8 Ogólne aspekty komunikacji
11.8
Ogólne aspekty komunikacji
Obniż maksymalnie ilość zadań komunikacji na sekundę. Używaj dopuszczalnie dużych
obszarów danych, np. przez grupowanie wielu bramek w jedno żądanie czytania.
Każde żądanie wymaga określonego czasu i jego status nie powinien być sprawdzany
przed zakończeniem tego procesu.
Narzędzie do określnania czasu przetwarzania można zgrać za darmo ze stronyw Internecie:
http://www4.ad.siemens.de/view/cs/de/1651770, ID 1651770
Żądania komunikacji powinny być sterowane zdarzeniowo. Sprawdzaj zdarzenie transmisji
tylko dopóki żądanie się nie zakończy.
Bloki komunikacyjne wywołuj sekwencyjnie i stopniowo w cyklu, dzieki temu natężenie
komunikacji rozłoży się równomiernie.
Jeśli nie transmitujesz danych, możesz użyć skoków warunkowych, aby ominąć wywołania
bloków komunikacyjnych.
Wydajność komunikacji pomiędzy komponentami S7 jest dużo większa przy użyciu funkcji
komunikacji S7 niż przy funkcjach kompatybilnych z S5.
Funkcje komunikacji kompatybilnej z S5 (FB "AG_SEND", FB "AG_RECV", AP_RED)
generują dużo wyższe natężenie komunikacji, powinno się ich używać tylko do
komunikacji z komponentami innymi niż S7.
Pakiet AP_Red
Używając pakietu "AP_RED" dane są ograniczone do 240 bajtów. Przy większej ilości
danych, trzeba wywoływać bloki sekwencyjnie.
Pakiet "AP_RED" używa mechanizmów FB "AG_SEND" i FB "AG_RCV". Używaj AP_RED tylko
do komunikacji z SIMATIC S5 / S5-H PLC lub innymi komponentami kompatybilnymi z S5.
Komunikacja S7 (SFB 12 "BSEND" i SFB 13 "BRCV")
Nie wywołuj SFB 12 "BSEND" częściej niż odpowiadający SFB 13
"BRCV" w programie partnera.
Komunikacja S7 (SFB 8 "USEND" i SFB 9 "URCV")
SFB 8 "USEND" zawsze powinien być obsługiwany zdarzeniowo, ponieważ blok ten może
generować duże natężenie komunikacji.
Nie wywołuj SFB 8 "USEND" częściej niż odpowiadający SFB 9
"URCV" w programie partnera.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
177
Komunikacja
11.8 Ogólne aspekty komunikacji
SIMATIC OP, SIMATIC MP
Nie instaluj więcej niż 4 OP lub 4 MP w systemie fault-tolerant. Jeśli potrzebujesz
więcej OP/MP, należy przemyśleć rozwiązanie.
Cykl odświeżania ekranu nie powinien być mniejszy niż 1s, zalecany wynosi 2 s.
Optymalne grupy dla żądań czytania tworzą się, gdy wszystkie bramki na ekranie są
odświeżane w tym samym cyklu.
Serwery OPC
Przy podłączaniu urządzeń HMI przez OPC, ilość serwerów OPC sięgających do systemu
fault-tolerant powinna być możliwie najniższa. Klienci OPC powinny adresować wspólny
serwer OPC, który pobiera dane z systemu.
Wymianę danych można zoptymalizować używając WinCC z koncepcją klient/serwer.
Różne urządzenia HMI wspierają komunikację S7. Należy to wykorzystywać.
178
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Konfiguracja za pomocą STEP 7
12.1
12
Konfiguracja za pomocą STEP 7
Rozdział zawiera przegląd podstawowych aspektów istotnych przy konfiguracji systemu
fault-tolerant.
Drugi rozdział omawia funkcje PG w STEP 7.
Dokładne informacje są w podstawowej pomocy Configuring fault-tolerant systems.
12.2
Konfiguracja za pomocą STEP 7
Podstawowe podejście do kofiguracji systemu S7-400H jest takie samo jak przy konfiguracji
S7-400:
● tworzenie projektów i stacji
● konfiguracja sprzętu i sieci
● łądowanie danych systemowych do PLC
Nawet inne kroki wymagane do konfiguracji są w większej części takie same jak podobne
z S7-400.
UWAGA
Wymagane OB
Zawsze załaduj OB błędów do S7-400H CPU: OB 70, OB 72, OB 80, OB 82, OB 83, OB
85, OB 86, OB 87, OB 88, OB 121 i OB 122. W przeciwnym wypadku,
procesor fault-tolerant idzie w STOP przy wykryciu błędu.
Tworzenie stacji fault-tolerant
Stacja SIMATIC fault-tolerant (SIMATIC fault-tolerant station) ('H' station) jest osobnym
typem stacji w SIMATIC Manager. Pozwala na konfigurację dwóch jednostek centralnych,
każda posiada CPU (redundantna konfiguracja).
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
179
Konfiguracja za pomocą STEP 7
12.2 Konfiguracja za pomocą STEP 7
12.2.1
Zasady montażu stacji fault-tolerant
Oprócz zasad obowiąujących dla systemu S7-400, przy stacji fault-tolerant zwróć uwagę
na poniższe zasady:
● Procesory zawsze muszą być włożone w te same sloty.
● Redundanie używane procesory interfejsu DP lub moduły komunikacyjne muszą być
włożone w te same sloty.
● Zewnętrzne moduły interfejsu DP do pracy redundantnej powinny być włożone w
centralne rack’i, nie w jednostki rozszerzeń.
● Redundantnie używane moduły (np. CPU 417-4H, IM 153-2) muszą być identyczne, tj. te
same numery zamówieniowe, wersje oraz firmware.
Instalacja
● Stacja fault-tolerant może zawierać do 20 rack’ów rozszerzeń.
● Parzyste numery rack’ów mogą być przydzielone tylko do CPU 0, nieparzyste
numery tylko do CPU 1.
● Moduły z komunikacją magistrali mogą być używane tylko w rackach 0 do 6.
● Moduły z komunikacją magistrali nie są dozwolone w przełączanych I/O.
● Używając redundantnych CP w rackach rozszerzeń:
Numery rack’ów muszą być kolejne i startować od numeru parzystego – np. 2 i 3, ale nie 3
i 4.
● Numer racka jest również przydzielany do DP mastera począwszy od numeru 9, jeśli
jednostka centralna zawiera moduły DP master. W wyniku tego ilość możliwych rack’ów
rozszerzeń jest zmniejszona.
Zgodność z zasadami jest automatycznie sprawdzana i monitorowana w STEP 7.
12.2.2
Konfiguracja sprzętu
Najprostsza konfiguracja sprzętowa zawiera jeden rack z redundantnymi komponentami.
Przypisuje się im parametry i kopiuje.
Następnie specyfikuje się adresy (tylko dla jednostronnych I/O!) i ustawia inne
nieredundantne komponenty w pozostałych rackach.
Specjalne cechy widoku konfiguracji
Dla szybkiego rozpoznania redundantnej magistrali DP, jest ona reprezentowana przez
dwie nitki położone blisko siebie.
180
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Konfiguracja za pomocą STEP 7
12.2 Konfiguracja za pomocą STEP 7
12.2.3
Parametryzacja modułów w stacji fault-tolerant
Wstęp
Parametryzacja modułów w stacji fault-tolerant nie różni się od parametryzacji w
standardowej stacji S7-400.
Procedura
Wszystkie parametry redundantnych komponentów (oprócz MPI i adresów
komunikacyjnych) muszą być identyczne.
Konfiguracja CPU
Parametry można edytować tylko dla CPU0 (CPU na rack’u 0). Wszystkie wartości są
automatycznie przepisywane na CPU1 (CPU na rack’u 1). Ustawień dla CPU1 nie można
zmienić poza parametrami:
● adres MPI w CPU
● Nazwa CPU, opis, ID lokacji
Konfiguracja modułów w przestrzeni I/O
Zawsze konfiguruj moduły tak, aby ich przestrzeń adresowa była całkowicie w obrazie
procesu lub całkowice poza nim.
W przeciwnym wypadku spójność może nie być zachowana, a dane uszkodzone.
Dostęp do I/O przez słowa lub podwójne słowa
System ładuje do akumulatora wartość "0" jeśli słowo lub podwójne słowo adresujące I/O
obejmuje tylko pierwszy lub 3 pierwsze bajty skonfigurowanej przestrzeni.
Przykład: I/O są pod adresem 8 i 9 w S7-400H CPU; adresy 10 i 11 nie są używane.
Odwołanie L ID 8 powoduje załadowanie DW#16#00000000 do akumulatora.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
181
Konfiguracja za pomocą STEP 7
12.2 Konfiguracja za pomocą STEP 7
12.2.4
Zalecenia przy parametryzacji CPU
Parametry pracy cyklicznej CPU
Patrametry CPU definiujące cykliczne zachowanie systemu są w zakładce
"Cycle/Clock memory".
Zalecane ustawienia:
● Najdłuższy czas monitorowania cyklu (np. 6000 ms)
● Wywołanie OB 85 przy błędzie dostępu do I/O: “only with incoming and outgoing errors”
Ilość komunikatów w buforze diagnostycznym
Ilość komunikatów ustawia się w zakładce "Diagnostics/Clock". Zalecana duża ilość (np. 1500).
Monitorowanie przesyłu parametrów do modułów
Czas monitorowania ustawiany jest w zakładce "Startup". Zależy od konfiguracji stacji faulttolerant. Jeśli czas jest za krótki, CPU wpisuje zdarzenie W#16#6547
do bufora diagnostycznego.
Dla niektórych slave’ów (np. IM 157) te parametry są pakowane w systemowe bloki
danych. Czas przesyłu tych parametrów zależy od:
● Prędkości transmisji (wysoka => krótki czas przesyłu)
● Wielkość parametrów i bloków danych(długi parametr => długi czas przesyłu)
● Obciążenie na magistrali (dużo urządzeń => długi czas przesyłu);
Uwaga: Obciążenie na magistrali jest najwyższe przy restarcie DP mastera, np. po
włączeniu zasilania.
Zalecane ustawienie: 600 odpowiada 60 sekundom.
Uwaga
Parametry specyficzne dla tolerancji uszkodzeń (fault-tolerant) i związane z nimi czasy
monitorowania są obliczane automatycznie. Obejmuje to również domyślne ustawienie
pamięci ładowania dla wszystkich bloków danych w CPU. Jeśli system fault-tolerant nie
przeprowadza link-up, sprawdź ustawienie pamięci work (HW Config > CPU Properties > H
Parameters > Work memory used for all data blocks).
UWAGA
CP 443-5 Extended (nr zam. 6GK7443–5DX03) może być używany do prędkości 1.5 Mbps
w S7-400H lub S7–400FH jeśli podłączony jest DP/PA– lub Y–Link (IM157, nr zam. 6ES71570AA00-0XA0, 6ES7157-0AA80-0XA0, 6ES7157-0AA81-0XA0). Porada: zobacz FAQ
11168943 na http://www.siemens.com/automation/service&support.
182
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Konfiguracja za pomocą STEP 7
12.2 Konfiguracja za pomocą STEP 7
12.2.5
Konfiguracja sieciowa
Połączenie fault-tolerant S7 jest osobnym typem połączenia w aplikacji "Configure Networks".
Poniższe pary mogą się komunikować:
● Stacja S7–400 H (2 x fault-tolerant CPU)-> Stacja S7–400 H
(2 x fault-tolerant CPU)
● Stacja S7–400 H (1 fault-tolerant CPU) -> Stacja S7–400 H
(2 x fault-tolerant CPU)
● Stacja S7–400 H (1 fault-tolerant CPU) -> Stacja S7–400 H
(1 fault-tolerant CPU)
● Stacje SIMATIC PC -> Stacja S7–400 H (2 x fault-tolerant CPU)
Przy konfigurowaniu tego połączenia applikacja automatycznie określa ilość możliwych
ścieżek komunikacji:
● Przy dwóch niezależnych lecz identycznych podsieciach zdolnych do połączeń S7 (DP
master’y), użyte będą dwie ścieżki. W praktyce są to sieci elektryczne, każda ma CP w
podcieci:
●
Jeśli dostępny jest jeden DP master – w praktyce typowo światłowody – użyte są 4
ścieżki do połączenia dwóch stacji fault-tolerant. Wszystkie CP są w tym subnecie:
Ładowanie konfiguracji sieciowej do stacji fault-tolerant
Konfiguracja sieciowa ładowana jest do całej stacji jednorazowo.
Wymagania do ładowania są takie same jak w przypadku ładowania do
standardowej stacji.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
183
Konfiguracja za pomocą STEP 7
12.3 Funkcje programujące w STEP 7
12.3
Funkcje programujące w STEP 7
Widok w SIMATIC Manager
W celu oddania specyficznych cech redundancji, widok stacji fault-tolerant w SIMATIC
Manager różni się od widoku stacji standardowej S7-400:
● W widoku offline, S7 program jest tylko pod CPU0 w stacji fault-tolerant. Pod CPU1 nie ma
programu S7.
● W widoku online, S7 program widać pod obydwoma procesorami i może być wybrany z
dwóch lokacji.
Funkcje komunikacyjne
Dla funkcji komunikacyjnych programatora (PG), takich jak ładowanie i kasowanie bloków,
jeden z dwóch CPU musi być wybrany nawet jeśli funkcja obejmuje cały system przez
redundantne łącze.
● Dane modyfikowane w jednym CPU przy pracy redundantnej wpływają na drugi CPU
poprzez redundantne łącze.
● Dane modyfikowane przy braku redundantnego łącza – tj. w trybie pojedynczym wstępnie wpływają tylko na edytowany CPU. Bloki są aplikowane przez master CPU do
standby CPU podczas następnego link-up i update. Wyjątek: Po zmianie konfiguracji nowe
bloki nie są aplikowane (tylko niezmienione bloki danych). Ładowanie bloków należy wtedy
do użytkownika.
184
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Uszkodzenie i wymiana komponentów
podczas pracy
13.1
13
Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
Jednym z decydujących czynników dla nieprzerwanej pracy fault-tolerant PLC jest
wymiana uszkodzonych komponentów podczas pracy systemu (tryb run). Szybkie
naprawy przywracają redundancję tolerującą uszkodzenia.
W poniższych rozdziałach pokazano jak prosto i szybko można naprawić i wymienić
komponenty S7-400H. Zobacz również porady (tips) w odpowiednich rozdziałach
podręcznika instalacji, S7-400 Programmable Controllers, Hardware and Installation.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
185
Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
13.2 Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
13.2
Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
Które komponenty można wymienić?
Poniższe komponenty można wymienić podczas pracy:
● Jednostki centralne (np. CPU 417–4H)
● Zasilacze (np. PS 405 i PS 407)
● Moduły sygnałowe i funkcyjne
● Moduły komunikacyjne
● Moduły synchronizacyjne i światłowody
● Moduły interfejsu (np. IM 460 i IM 461)
13.2.1
Uszkodzenie i wymiana CPU
Wymiana całego CPU nie zawsze jest konieczna. Jeśli uszkodzi się pamięć load, wystarczy
wymienić tylko moduł pamięci. Obydwa przypadki opisano poniżej.
Sytuacja wstępna do wymiany CPU
Uszkodzenie
Jak reaguje system?
S7-400H jest w trybie redundantnym i CPU
ulega uszkodzeniu.
 Partner CPU przechodzi w tryb pojedynczy.
 Partner CPU raportuje zdarzenie w
buforze diagnostycznym i w OB 72.
Wymagania dla wymiany
Wymiana modułu jest możliwa tylko, gdy "nowy" CPU
● ma tę samą wersję systemu operacyjnego co uszkodzony CPU i
● jest wyposażony w taką samą pamięć load co uszkodzony CPU.
UWAGA
Nowe CPU są zawsze dostarczane z najnowszą wersją systemu operacyjnego. Jeśli
różni się ona od wersji pozostałego CPU, należy nowy CPU wyposażyć w tę samą
wersję systemu. Do tego celu można stworzyć kartę ładującą system lub użyć w HW
Config polecenia "PLC -> Update Firmware".
Zobacz Aktualizacja firmware bez karty pamięci (str. 61).
186
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
13.2 Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
Procedura
Postępuj wg poniższych kroków:
Krok
Co należy zrobić?
Jak reaguje system?
1
Wyłącz zasilanie.
 Cały podsystem jest wyłączony
(system w trybie pojedynczym).
2
Wymień CPU. Sprawdź ustawienie
numeru racka na CPU.
Włóż moduły synchronizacyjne.
–
3
–
–
5
Podłącz światłowody do modułów
synchronizacyjnych.
Załącz zasilanie.
6
Zresetuj pamięć włożonego CPU.
–
7
Wystartuj włożony CPU (np.
STOP³RUN lub Start z PG).
 CPU wykonuje LINK-UP i
UPDATE.
 CPU przechodzi w RUN i pracuje jako
standby CPU.
4
 CPU pracuje w autoteście i przechodzi w
STOP.
Sytuacja wstępna do wymiany pamięci load
Uszkodzenie
Jak reaguje system?
S7-400H jest w trybie redundantnym i
występuje błąd dostępu do pamięci load
 Odpowiedni CPU przechodzi w STOP i
żąda resetu pamięci.
 Partner CPU przechodzi w tryb pojedynczy.
Procedura
Postępuj wg poniższych kroków:
Krok
Co należy zrobić?
Jak reaguje system?
1
Wymień kartę pamięci w zatrzymanym
CPU.
–
2
Zresetuj pamięć w CPU z nową kartą
pamięci.
Wystartuj CPU.
–
3
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
 CPU wykonuje LINK-UP i
UPDATE.
 CPU przechodzi w RUN i pracuje jako
standby CPU.
187
Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
13.2 Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
13.2.2
Uszkodzenie i wymiana zasilacza
Sytuacja startowa
Obydwa CPU w RUN.
Uszkodzenie
Jak reaguje system?
S7-400H jest w trybie redundantnym i zasilacz
ulega uszkodzeniu
 Partner CPU przechodzi w tryb pojedynczy.
 Partner CPU raportuje zdarzenie w
buforze diagnostycznym i w OB 72.
Procedura
Postępuj wg poniższych kroków:
Krok
Co należy zrobić?
Jak reaguje system?
1
Wyłącz zasilanie (24 V DC dla
PS 405 lub 120/230 V AC dla PS 407).
 Cały podsystem jest wyłączony
(system w trybie pojedynczym).
2
Wymień moduł.
–
3
Załącz zasilanie.
 CPU wykonuje autotest.
 CPU wykonuje LINK-UP i
UPDATE.
 CPU przechodzi w RUN i pracuje
jako standby CPU.
Uwaga
Redundantne zasilanie
Jeśli używasz redundantnego zasilania (PS 407 10A R), dwa zasilacze są przydzielone do
jednego CPU fault-tolerant. Jeśli część redundantnego zasilania PS 407 10A R zawiedzie,
dany CPU dalej pracuje. Uszkodzona część może być wymieniona podczas pracy.
Inne zasilanie
Jeśli uszkodzeniu ulegają zasilacze poza centralnym rack’iem (np. w rack’u rozszerzeń lub w
urządzeniu I/O) uszkodzenie jest raportowane jako uszkodzenie racka (rack failure) (central)
lub uszkodzenie stacji (station failure)(remote). W tym wypadku wyłącz zasilanie
odpowiedniego modułu.
188
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
13.2 Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
13.2.3
Uszkodzenie i wymiana modułu I/O lub funkcyjnego
Sytuacja startowa
Uszkodzenie
Jak reaguje system?
S7-400H jest w trybie redundantnym i moduł
I/O lub funkcyjny ulega uszkodzeniu.
 Obydwa CPU raportują zdarzenie w buforze
diagnostycznym i w odpowiednich OB.
Procedura
UWAGA
Zwróć uwagę na różne procedury.
Możliwe drobne urazy lub uszkodzenia sprzętu.
Procedura wymiany modułów I/O i funkcyjnych różni się dla systemów
S7-300 i S7-400.
Postępuj zgodnie z odpowiednią procedurą. Procedury są opisane poniżej.
Aby wymienić moduł I/O lub funkcyjny serii S7-300 postępuj wg ponizszych kroków:
Krok
Co należy zrobić?
Jak reaguje system?
1
Usuń uszkodzony moduł (w trybie RUN).
 Obydwa CPU przetwarzają
synchronicznie przerwanie OB 83
(insert/remove- module).
2
Odłącz przednią złączkę i przewody.
 Wywołanie OB 82 jeśli dany moduł
posiada przerwania diagnostyczne i były
one skonfigurowane.
 Wywołanie OB 122 jeśli program
używa dostępu bezpośredniego do
modułu (direct access)
 Wywołanie OB 85 jeśli program używa
dostępu przez obraz procesu.
3
Podłącz przednią złączkę do nowego
modułu.
 Wywołanie OB 82 jeśli dany moduł
posiada przerwania diagnostyczne i były
one skonfigurowane.
4
Włóż nowy moduł.
 Obydwa CPU przetwarzają
synchronicznie przerwanie OB 83
(insert/remove- module).
 Moduł jest automatycznie
parametryzowany i adresowany przez
CPU.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
189
Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
13.2 Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
Aby wymienić moduł I/O lub funkcyjny serii S7-400 postępuj wg ponizszych kroków:
190
Krok
Co należy zrobić?
Jak reaguje system?
1
Odłącz przednią złączkę i przewody.
 Wywołanie OB 82 jeśli dany moduł
posiada przerwania diagnostyczne i były
one skonfigurowane.
 Wywołanie OB 122 jeśli program
używa dostępu bezpośredniego do
modułu (direct access).
 Wywołanie OB 85 jeśli program
używa dostępu przez obraz procesu.
2
Usuń uszkodzony moduł (w trybie RUN).
 Obydwa CPU przetwarzają
synchronicznie przerwanie OB 83
(insert/remove- module).
3
Włóż nowy moduł.
 Obydwa CPU przetwarzają
synchronicznie przerwanie OB 83
(insert/remove- module).
 Moduł jest automatycznie
parametryzowany i adresowany przez
CPU.
4
Podłącz przednią złączkę do nowego
modułu.
 Wywołanie OB 82 jeśli dany moduł
posiada przerwania diagnostyczne i były
one skonfigurowane.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
13.2 Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
13.2.4
Uszkodzenie i wymiana modułu komunikacyjnego
Ten rozdział opisuje uszkodzenie i wymianę modułów komunikacyjnych dla
PROFIBUS i Industrial Ethernet.
Uszkodzenie i wymiana modułów komunikacyjnych dla PROFIBUS DP jest opisana w rozdziale
Uszkodzenie i wymiana PROFIBUS-DP mastera (str. 196).
Sytuacja startowa
Uszkodzenie
Jak reaguje system?
S7-400H jest w trybie redundantnym i
moduł komunikacyjny ulega uszkodzeniu.
 Obydwa CPU raportują zdarzenie w buforze
diagnostycznym i w odpowiednich OB.
 Przy komunikacji na standardowych
połączeniach: Komunikacja zerwana
 Przy komunikacji na połączeniach
redundantnych:
Komunikacja jest podtrzymana przez
alternatywny kanał.
Procedura
Aby wymienić moduł komunikacyjny PROFIBUS lub Industrial Ethernet:
Krok
Co należy zrobić?
Jak reaguje system?
1
Wyjmij moduł.
 Obydwa CPU przetwarzają synchronicznie
przerwanie OB 83 (insert/remove- module).
2
Upewnij się, że nowy moduł nie ma
parametrów
w
zintegrowanej
pamięci FLASH EPROM i podłącz
go.
 Obydwa CPU przetwarzają synchronicznie
przerwanie OB 83 (insert/remove- module).
 Moduł jest automatycznie konfigurowany
przez CPU.
3
Załącz moduł.
 Moduł wznawia komunikację (system
przywraca połączenia automatycznie).
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
191
Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
13.2 Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
13.2.5
Uszkodzenie i wymiana modułu synchronizacji lub światłowodu
W tym rozdziale przedstawiono 3 przypadki błędów:
● Uszkodzenie modułu synchronizacji lub światłowodu
● Sukcesywne uszkodzenie dwóch modułów synchronizacji lub światłowodów
● Jednoczesne uszkodzenie dwóch modułów synchronizacji lub światłowodów
Poprzez diody i diagnostykę, CPU informuje, które (górne lub dolne) łącze redundantne uległo
uszkodzeniu. Po wymianie uszkodzonych części (światłowodu lub modułu synchronizacji) diody
IFM1F i IFM2F gasną.
Sytuacja startowa
Uszkodzenie
Jak reaguje system?
 Master CPU raportuje zdarzenie w buforze
diagnostycznym i w OB 72.
 Master CPU pozostaje w trybie RUN; standby
S7-400H jest w trybie redundantnym i moduł
CPU przechodzi w STOP.
synchronizacji lub światłowód ulega uszkodzeniu.
 Lampka diagnostyczna na module
synchronizacji jest zapalona.
Uszkodzenie modułu synchronizacji lub
światłowodu:
Procedura
Postępuj wg poniższych kroków:
Krok
Co należy zrobić?
Jak reaguje system?
1
2
Sprawdź światłowód.
–
Możliwe reakcje:
1. CPU przechodzi w RUN.
2. CPU przechodzi w STOP. Kontynuuj od
kroku 3.
3
Usuń moduł synchronizacji z
standby CPU.
–
4
Włóż nowy moduł synchronizacji do
standby CPU.
–
5
Podłącz światłowody do modułów
synchronizacji.
6
Wystartuj standby CPU (np. STOPRUN lub Start z PG).
 Dioda diagnostyczna na module
synchronizacji gaśnie.
 Obydwa CPU raportują zdarzenie w buforze
diagnostycznym
Możliwe reakcje:
1. CPU przechodzi w RUN.
2. CPU przechodzi w STOP. Kontynuuj od
kroku 7.
7
Jeśli standby CPU przeszedł w STOP
w kroku 6:
Wystartuj standby CPU (np. STOPRUN lub Start z PG).
Usuń moduł synchronizacji z master
CPU.
192
 Master CPU przetwarza przerwanie OB 83
(insert/remove- module) i OB 72 (redundancy
error) (wchodzące).
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
13.2 Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
Krok
Co należy zrobić?
Jak reaguje system?
8
Włóż nowy moduł synchronizacji do
master CPU.
 Master CPU przetwarza przerwanie OB 83
(insert/remove- module) i OB 72 (redundancy
error) (wychodzące).
9
Podłącz światłowody do modułów
synchronizacji.
–
10
Wystartuj standby CPU (np. STOPRUN lub Start z PG).
 CPU wykonuje LINK-UP i
UPDATE.
 CPU przechodzi w RUN (tryb redundantny) i
pracuje jako standby CPU.
Uwaga
Jeśli obydwa światłowody lub moduły synchronizacji są uszkodzone lub wymieniane jeden po
drugim, system reaguje tak samo jak wyżej.
Jedynym wyjątkiem jest żądanie resetu pamięci przez standby CPU zamiast przejścia w
STOP.
Sytuacja startowa
Uszkodzenie
Jak reaguje system?
Uszkodzenie obydwu modułów synchronizacji
lub światłowodów:
S7-400H jest w trybie redundantnym i obydwa
moduły synchronizacji lub światłowody ulegają
uszkodzeniu.
 Obydwa CPU raportują zdarzenie w buforze
diagnostycznym i w OB 72.
 Obydwa CPU stają się master CPU i
pozostają w trybie RUN.
 Lampka diagnostyczna na module
synchronizacji jest zapalona.
Procedura
Opisany podwójny błąd skutkuje utratą redundancji. Postępuj wg kroków:
Krok
Co należy zrobić?
Jak reaguje system?
1
2
Wyłącz jeden podsystem.
Wymień uszkodzone komponenty.
–
–
3
Załącz podsystem.
 Diody IFM1F i IFMF2F gasną. Dioda standby
zapalona.
4
Wystartuj CPU (np. STOP-RUN lub
Start z PG).
 CPU wykonuje LINK-UP i
UPDATE.
 CPU przechodzi w RUN (tryb redundantny) i
pracuje jako standby CPU.
Uszkodzenie i wymiana modułów interfejsu IM 460 i IM 461
Moduły IM 460 i IM 461 umożliwiają podłączenie jednostek rozszerzeń.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
193
Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
13.2 Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
Sytuacja startowa
Uszkodzenie
Jak reaguje system?
S7-400H jest w trybie redundantnym moduł
interfejsu ulega uszkodzeniu.
 Podłączona jednostka rozszerzeń jest
wyłączona.
 Obydwa CPU raportują zdarzenie w buforze
diagnostycznym i w OB 86.
Procedura
Postępuj wg poniższych kroków:
Krok
Co należy zrobić?
Jak reaguje system?
1
Wyłącz zasilanie jednostki
centralnej.
 Partner CPU przechodzi w tryb pojedynczy.
2
Wyłącz zasilanie jednostki
rozszerzeń w której wymieniony
będzie moduł.
Usuń moduł interfejsu.
–
3
194
–
4
Włóż nowy moduł i załącz zasilanie
jednostki rozszerzeń.
–
5
Załącz zasilanie jednostki centralnej i
wystartuj CPU.
 CPU wykonuje LINK-UP i
UPDATE.
 CPU przechodzi w RUN (tryb redundantny)
i pracuje jako standby CPU.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
13.2 Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
13.2.6
Uszkodzenie i wymiana modułów interfejsu IM 460 i IM 461
Sytuacja startowa
Uszkodzenie
Jak reaguje system?
S7-400H jest w trybie redundantnym i
moduł interfejsu ulega uszkodzeniu.
 Podłączona jednostka rozszerzeń jest
wyłączona.
 Obydwa CPU raportują zdarzenie w buforze
diagnostycznym i w OB 86.
Procedura
Postępuj wg poniższych kroków:
Krok
Co należy zrobić?
Jak reaguje system?
1
Wyłącz zasilanie jednostki
centralnej.
Wyłącz zasilanie jednostki
rozszerzeń w której wymieniony
będzie moduł.
Usuń moduł interfejsu.
 Partner CPU przechodzi w tryb pojedynczy.
2
3
–
–
4
Włóż nowy moduł i załącz zasilanie
jednostki rozszerzeń.
–
5
Załącz zasilanie jednostki centralnej i
wystartuj CPU.
 CPU wykonuje LINK-UP i
UPDATE.
 CPU przechodzi w RUN (tryb redundantny)
i pracuje jako standby CPU.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
195
Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
13.3 Uszkodzenie i wymiana komponentów rozproszonych I/O
13.3
Uszkodzenie i wymiana komponentów rozproszonych I/O
Które komponenty można wymienić?
Poniższe komponenty można wymieniać podczas pracy:
● PROFIBUS-DP master
● Moduł interfejsu PROFIBUS-DP (IM 153-2 lub IM 157)
● PROFIBUS-DP slave
● Kabel PROFIBUS-DP
Uwaga
Wymiana modułów I/O i funkcyjnych jest opisana w rozdziale
Uszkodzenie i wymiana modułu I/O lub funkcyjnego (str. 189).
13.3.1
Uszkodzenie i wymiana PROFIBUS-DP mastera
Sytuacja startowa
Uszkodzenie
Jak reaguje system?
S7-400H jest w trybie redundantnym i moduł DP
master ulega uszkodzeniu.
 Jednostronne, jednokanałowe I/O:
DP master nie obsługuje podłączonych
DP slave’ów.
 Przełączane I/O:
DP slave’y są obsługiwane przez DP
mastera partnera.
Procedura
Postępuj wg poniższych kroków:
196
Krok
Co należy zrobić?
Jak reaguje system?
1
Wyłącz zasilanie centralnego
racka.
2
3
Odłącz kabel Profibus–DP od
uszkodzonego modułu.
Wymień moduł.
System fault-tolerant przechodzi w tryb
pojedynczy.
–
–
4
Podłącz kabel Profibus–DP.
–
5
Załącz zasilanie centralnego
racka.
 CPU wykonuje LINK-UP i
UPDATE.
 CPU przechodzi w RUN (tryb redundantny)
i pracuje jako standby CPU.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
13.3 Uszkodzenie i wymiana komponentów rozproszonych I/O
13.3.2
Uszkodzenie i wymiana redundantnych modułów interfejsu PROFIBUS-DP
Sytuacja startowa
Uszkodzenie
Jak reaguje system?
S7-400H jest w trybie redundantnym i moduł
interfejsu PROFIBUS-DP (IM 153–2, IM 157) ulega
uszkodzeniu.
Obydwa CPU raportują zdarzenie w buforze
diagnostycznym i w OB 70.
Procedura
Postępuj wg poniższych kroków:
13.3.3
Krok
Co należy zrobić?
1
Wyłącz zasilanie uszkodzonego modułu. –
2
Odłącz wtyczkę sieciową.
–
3
Włóż nowy moduł i załącz zasilanie.
–
4
Podłącz wtyczkę sieciową.
 CPU przetwarzają synchronicznie OB
70 (rack failure) (wychodzące).
 Dostęp redundantny do stacji jest
możliwy.
Jak reaguje system?
Uszkodzenie i wymiana PROFIBUS-DP slave’a
Sytuacja startowa
Uszkodzenie
Jak reaguje system?
S7-400H jest w trybie redundantnym i DP slave
ulega uszkodzeniu.
Obydwa CPU raportują zdarzenie w buforze
diagnostycznym i w odpowiednich OB.
Procedura
Postępuj wg poniższych kroków:
Krok
Co należy zrobić?
Jak reaguje system?
1
2
Wyłącz zasilanie dla DP slave.
Odłącz wtyczkę sieciową.
–
–
3
Wymień DP slave’a.
–
4
Podłącz wtyczkę sieciową i załącz
zasilanie.
 CPU przetwarzają synchronicznie OB
86 (rack failure) (wychodzące).
 DP slave może być adresowany przez
odpowiedniego DP mastera.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
197
Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy
13.3 Uszkodzenie i wymiana komponentów rozproszonych I/O
13.3.4
Uszkodzenie i wymiana kabli PROFIBUS-DP
Sytuacja startowa
Uszkodzenie
Jak reaguje system?
S7-400H jest w trybie redundantnym i kabel
PROFIBUS-DP ulega uszkodzeniu.
 Jednostronne, jednokanałowe I/O:
Wywołanie OB 86 (przychodzące). DP master
nie obsługuje podłączonych DP slave’ów
(awaria stacji).
 Przełączane I/O:
Wywołanie OB 70 (przychodzące). DP slave’y
są adresowane przez DP mastera partnera.
Procedura
Postępuj wg poniższych kroków:
Krok
Co należy zrobić?
Jak reaguje system?
1
–
2
Sprawdź okablowanie i zlokalizuj
uszkodzony kabel.
Wymień kabel.
3
Przełącz moduły w RUN.
–
Procesory przetwarzają OB synchronicznie:
 Jednostronne I/O:
OB 86 (rack failure)(wychodzące)
DP slave’y dostępne dla DP mastera.
 Przełączane I/O:
OB 70 (I/O redundancy error) (wychodzący).
DP slave’y dostępne przez obydwa DP
master’y.
198
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.1
14
Zmiany w systemie podczas pracy
Oprócz hot-swappingu (wymianie w trakcie pracy) uszkodzonych komponentów, opisanego
w rozdziale Uszkodzenie i wymiana komponentów podczas pracy (str. 185), można również
dokonywać zmian w systemie H bez przerywania pracy programu.
Procedura zależy od tego, czy pracujesz nad swoim programem w systemie PCS 7 lub
STEP 7.
Opisane poniżej procedury zmian w trakcie pracy są skonstruowane przy założeniu, że
początek jest w trybie redundantnym (zobacz Stany sytemu S7-400H (str. 82)) i po
ukończeniu procedury system powraca do stanu redundantnego.
UWAGA
Stosuj się ściśle do podanych zasad odnośnie zmian podczas pracy systemu. Jeśli złamiesz
jeden lub kilka przepisów, odpowiedź systemu fault-tolerant może ograniczyć dyspozycyjność
lub nawet uszkodzić cały sterownik PLC.
W tym opisie komponenty odpowiedzialne za bezpieczeństwo nie są omawiane. Informacje na
temat systemów fail-safe są w podręczniku S7-400F and S7-400FH Programmable
Controllers.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
199
Zmiany w systemie podczas pracy
14.2 Możliwe zmiany sprzętowe
14.2
Możliwe zmiany sprzętowe
Jak są robione zmiany sprzętowe?
Jeśli komponenty sprzętowe mogą być wyjmowane i wkładane, modyfikacje sprzętu mogą być
dokonane w stanie redundantnym. Jakkolwiek system fault-tolerant musi pracować chwilowo w
trybie pojedynczym, gdyż każde ładowanie nowej konfiguracji sprzętowej w trybie redundantnym
powodowałoby nieunikniony STOP. Process jest sterowany przez jeden CPU, a na drugim
można dokonywać odpowiednich zmian.
UWAGA
Podczas zmian sprzętowych można dodawać lub usuwać moduły. Jeśli zmiany obejmują
usunięcie i dodanie modułów, trzeba dokonać dwóch zmian sprzętowych.
UWAGA
Zawsze ładuj zmiany konfiguracji do CPU za pomocą funkcji "Configure hardware".
Dane w pamięci load redundantnych CPU muszą być aktualizowane wiele razy w trakcie
procesu. Dlatego też zalecane jest rozszerzenie pamięci modułem RAM, przynajmniej
chwilowo.
Możesz zamienić kartę FLASH na RAM, jeśli rozmiar pamięci RAM jest większy od FLASH.
Jeśli nie ma takiej karty RAM, podziel zmiany na mniejsze kroki, aby starczyło miejsca we
wbudowanej pamięci load.
Łącze synchronizacyjne
Przy zmianach sprzętowych upewnij się, że łącze synchronizacyjne jest ustanowione
pomiędzy dwoma CPU zanim wystartujesz lub załączysz standby CPU. Jeśli załączone
jest zasilanie obydwu CPU, diody IFM1F i IFM2F wskazujące na błędy modułów na
obydwu CPU powinny zgasnąć.
Jeśli jedna z diod IFM zapali się, nawet po wymianie modułów, kabli czy CPU, oznacza to, że
jest problem w master CPU. W takim wypadku możesz przełączyć system na standby CPU
wybierając opcję "via only one intact redundancy link" w oknie dialogowym "Switch" w STEP 7.
200
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.2 Możliwe zmiany sprzętowe
Które komponenty można zmieniać?
Podczas pracy można dokonać nastepujących zmian w konfiguracji sprzętowej:
● Dodawanie/usuwanie modułów do/z jednostki centralnej/rozszerzeń (np. moduł
jednostronnych I/O).
UWAGA
Zawsze wyłączaj zasilanie przed instalacją lub usuwaniem modułów IM460, IM461,
CP443-5 Extended DP master i ich kabli łączących.
● Dodawanie/usuwanie komponentów rozproszonych I/O, takich jak:
– DP slave’y z redundantnymi interfejsami (np. ET 200M, DP/PA link lub Y link)
– Jednostronne DP slave’y (w każdym DP master)
– Moduły w modułowych DP slave’ach
– DP/PA linki
– urządzenia PA
● Zmiana pewnych parametrów CPU
● Zmiana konfiguracji pamięci procesora
● Rekonfiguracja modułu
● Przypisanie modułu do innej partycji obrazu procesu
● Modernizacja wersji CPU
● Zamiana mastera przy jednym redundantnym łączu.
Przy wszystkich modernizacjach pamiętaj o zasadach konfiguracji stacji fault-tolerant (zobacz
Zasady montażu stacji fault-tolerant (str. 27)).
Na co zwrócić uwagę na etapie planowania systemu?
Dla przełączanych I/O rozbudowywanych w trakcie pracy systemu, przy planowaniu, należy
zwrócić uwagę na:
● W obydwu kablach redundantnej sieci DP musi być zapewniona odpowiednia ilość
rozgałęzień dla odnóg lub punktów izolacyjnych (odnogi nie są dozwolone przy
prędkościach 12 Mbps). Rozgałęzienia mogą być w regularnych odstępach lub w
dogodnych punktach.
● Obydwa kable muszą być rozróżnialne w każdym punkcie, by nie odciąć aktywnej lini.
Bardzo dobrym sposobem są różne kolory kabli.
● Modułowe stacje DP (ET 200M), DP/PA linki i Y linki muszą być zainstalowane z
modułami aktywnej magistrali w ilości docelowej, ponieważ moduły aktywnej magistrali nie
mogą być instalowane i usuwane w trakcie pracy.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
201
Zmiany w systemie podczas pracy
14.2 Możliwe zmiany sprzętowe
● Zawsze terminuj obydwa końce sieci PROFIBUS DP i PROFIBUS PA używając aktywnych
terminatorów, aby w trakcie modyfikacji sieć była stabilna.
● Sieć PROFIBUS PA powinna być zbudowana w oparciu o komponenty serii SpliTConnect
(zobacz catalog CA01), aby separacja linii była niepotrzebna.
● Załadowane bloki danych nie mogą być kasowane i tworzone ponownie. SFC 22
(CREATE_DB) i SFC 23 (DEL_DB) nie mogą używać numerów DB przydzielonych do
załadowanych bloków DB.
● Zawsze się upewnij, że obecny stan programu jest dostępny jako projekt STEP 7 w formie
bloków na PG/ES. Nie wystarczy zgrać program z jednego CPU do PG/ES lub
przekompilować kod ze źródła STL.
Modyfikacja konfiguracji sprzętowej
Poza kilkoma wyjątkami, wszystkie elementy konfiguracji sprzętowej mogą być zmieniane w
trakcie pracy. Zwykle zmiany te wpływają również na program użytkownika.
Poniższe element nie mogą być zmieniane:
● Pewne parametry CPU (szczegóły w odpowiednich rozdziałach)
● Prędkość transmisji (baud rate) redundantnych DP master’ów
● Połączenia S7 i S7H
Modyfikacje programu użytkownika i konfiguracji połączeń
Modyfikacje programu użytkownika i konfiguracji połączeń są ładowane do PLC w trybie
redundantnym. Procedura zależy od użytego oprogramowania. Więcej szczegółów w
podręczniku Programming with STEP 7 manual and the PCS 7, Configuration Manual .
Uwaga
Po przeładowaniu połączeń / bram, zmiana karty RAM na FLASH nie jest możliwa.
202
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.2 Możliwe zmiany sprzętowe
Specjalne cechy
● Ogranicz zmiany do rozsądnego poziomu. Zalecamy, by modyfikować jednego DP
mastera i/lub kilka DP slave’ów (np. nie więcej niż 5) przy jednej rekonfiguracji.
● Używając IM 153-2, moduły aktywnej magistrali mogą być podłączane tylko przy
wyłączonym zasilaniu.
UWAGA
Przy implementacji redundantnych I/O jako jednostronne I/O na poziomie użytkownika
(zobacz rozdział Inne opcje obsługi redundantnych I/O (str. 151)) zwróć uwagę na:
Podczas link-up i update wykonywanych po modyfikacji systemu, dane I/O
poprzedniego master CPU mogą być tymczasowo wykasowane dopóki wszystkie
(zmienione) I/O "nowego" master CPU są wpisane do obrazu procesu.
Podczas pierwszej aktualizacji obrazu procesu po modyfikacji systemu, możesz mieć
(błędne) wrażenie, że redundantne I/O „znikły” kompletnie. Poprawna ocena stanu
redundantnych I/O nie jest możliwa do czasu całkowitej aktualizacji obrazu procesu.
Te zjawiska nie dotyczą modułów skonfigurowanych do pracy redundantnej (zobacz
rozdział Podłączanie redundantnych I/O (str. 127)).
Przygotowania
Aby zminimalizować czas pracy systemu w trybie pojedynczym, zanim dokonasz zmian
sprzętowych, wykonaj poniższe kroki:
● Sprawdź, czy CPU mają wystarczającą ilość pamięci na nową konfigurację i program.
W razie potrzeby najpierw rozszerz pamięć w CPU (zobacz rozdział
Zmiana konfiguracji pamięci procesora (str. 239)).
● Zawsze upewnij się, że nieskonfigurowane “nowe” moduły nie mają negatywnego
wpływu na proces.
Procedura
Postępuj wg poniższych kroków przy zmianach w systemie w trakcie pracy:
1. Zrób zmiany w HW Config.
2. Wgraj zmiany do CPU w trybie STOP.
3. Zrób zmiany w systemie wg opisów w następnych rozdziałach.
4. Nie zapisuj zmienionej wersji projektu, dopóki modyfikacje nie zakończyły się
powodzeniem.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
203
Zmiany w systemie podczas pracy
14.3 Dodawanie komponentów w PCS 7
14.3
Dodawanie komponentów w PCS 7
Sytuacja startowa
Sprawdziłeś, że parametry CPU, takie jak czasy monitoringu, pasujądo nowego programu.
Jeśli nie, najpierw zmień odpowiednio parametry CPU (zobacz rozdział Edycja parametrów
CPU (str. 234)).
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
Procedura
Aby dodać komponenty sprzętowe do systemu fault-tolerant w PCS7 postępuj wg poniższych
kroków. Szczegóły każdego kroku opisano w następnych rozdziałach.
Krok
Co należy zrobić?
Zobacz rozdział
1
Modyfikacja sprzętu
2
Modyfikacja offline konfiguracji sprzętowej
PCS 7, Krok 1: Modyfikacja
sprzętu (str. 205)
PCS 7, Krok 2: Modyfikacja offline
konfiguracji sprzętowej (str. 205)
3
Zatrzymanie standby CPU
4
Ładowanie nowej konfiguracji sprzętowej do standby PCS 7, Krok 4: Ładowanie nowej
CPU
konfiguracji sprzętowej do standby
CPU (str. 206)
Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją
PCS 7, Krok 5: Przełączenie
na CPU ze zmienioną
konfiguracją (str. 207)
5
6
Przejście w tryb redundantny
7
Edycja i ładowanie programu użytkownika
PCS 7, Krok 3: Zatrzymanie
standby CPU (str. 206)
PCS 7, Krok 6: Przejście w tryb
redundantny (str. 208)
PCS 7, Krok 7: Edycja i
ładowanie programu
użytkownika (str. 209)
Wyjątki
Ta procedura nie ma miejsca w poniższych przypadkach:
● Używanie wolnych kanałów w istniejących modułach
● Więcej informacji o dodawaniu modułów interfejsowych (zobacz rozdział Dodawanie
modułów interfejsów w PCS 7 (str. 210))
Uwaga
Od wersji STEP 7 V5.3 SP2, po zmianie konfiguracji sprzętowej, operacja ładowania
przebiega w większości automatycznie. Oznacza to, że nie trzeba ręcznie wykonywać
kroków opisanych w rozdziałach PCS 7, Krok 3: Zatrzymanie standby CPU (str. 206) do
PCS 7, Krok 6: Przejście w tryb redundantny (str. 208). Zachowanie systemu pozostaje
bez zmian zgodnie z wcześniejszym opisem
Więcej informacji znajduje się w pomocy online w HW Config, "Download to module ->
Download station configuration in RUN mode".
204
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.3 Dodawanie komponentów w PCS 7
14.3.1
PCS 7, Krok 1: Modyfikacja sprzętu
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
Procedura
1. Dodaj nowe komponenty do systemu.
– Włóż nowe centralne komponenty do rack’ów.
– Włóż nowe moduły w istniejące stacje DP
– Dodaj nowe stacje DP do istniejących systemów DP master.
UWAGA
Przełączane I/O: Zawsze zakończ modyfikacje na jednym segmencie redundantnej
sieci DP master zanim zmodyfikujesz drugi.
2. Podłącz wymagane czujniki i elementy wykonawcze do nowych komponentów.
Wynik
Włożenie nieskonfigurowanych modułów lub stacji DP nie ma wpływu na program.
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
Nowe komponenty nie są adresowane.
14.3.2
PCS 7, Krok 2: Modyfikacja offline konfiguracji sprzętowej
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
Procedura
1. Wprowadź zmiany w konfiguracji sprzętowej offline zgodne z dodanym sprzętem.
Przyporządkuj odpowiednie ikony do nowych kanałów.
2. Skompiluj nową konfigurację, ale nie ładuj jej do PLC.
Wynik
Zmieniona konfiguracja sprzętowa jest w PG/ES. PLC pracuje ze starą konfiguracją w trybie
redundantnym.
Konfiguracja połączeń
Połączenia pomiędzy dodanymi CP muszą być skonfigurowane na obydwu partnerach po
wprowadzeniu zmian do konfiguracji sprzętowej w HWConfig.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
205
Zmiany w systemie podczas pracy
14.3 Dodawanie komponentów w PCS 7
14.3.3
PCS 7, Krok 3: Zatrzymanie standby CPU
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
Procedura
1. W SIMATIC Manager, wybierz CPU w systemie fault-tolerant, potem wybierz "PLC >
Operating Mode" z menu.
2. Z okna dialogowego "Operating Mode" wybierz standby CPU, potem kliknij "Stop".
Wynik
Standby CPU przechodzi w STOP, master CPU pozostaje w trybie RUN, system
fault-tolerant pracuje w trybie pojedynczym (single mode). Jednostronne I/O w standby CPU
nie są dostępne.
Podczas, gdy błędy I/O jednostronnych I/O skutkowałyby wywołaniem OB 85, w związku z
przerwaniem wyższego priorytetu utraty redundancji CPU (OB 72), nie będą one zgłaszane.
OB 70 (I/O redundancy loss) nie jest wywołane.
14.3.4
PCS 7, Krok 4: Ładowanie nowej konfiguracji sprzętowej do standby CPU
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie pojedynczym (single mode).
Procedura
Załaduj skompilowaną konfigurację sprzętową do standby CPU, który jest w trybie STOP.
UWAGA
Program użytkownika i konfiguracja połączeń nie mogą być ładowane w trybie pojedynczym.
Wynik
Nowa konfiguracja sprzętowa w standby CPU nie ma jeszcze wpływu na trwającą pracę
systemu.
206
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.3 Dodawanie komponentów w PCS 7
14.3.5
PCS 7, Krok 5: Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją
Sytuacja startowa
Zmieniona konfiguracja sprzętowa jest załadowana do standby CPU.
Procedura
1. W SIMATIC Manager, wybierz CPU w systemie fault-tolerant, potem wybierz "PLC >
Operating Mode" z menu.
2. W oknie dialogowym "Operating Mode" kliknik przycisk "Switch to...".
3. W oknie dialogowym "Switch" wybierz opcję "with altered configuration" i kliknij przycisk
"Switch".
4. Potwierdź zapytanie przyciskiem "OK".
Wynik
Standby CPU przeprowadza link-up i update (zobacz rozdział Link-up i update (str. 93)) i
zostaje master’em. Poprzedni master CPU przechodzi w tryb STOP, system fault-tolerant
pracuje z nową konfiguracją sprzętową w trybie pojedynczym.
Reakcja I/O
Przełączane I/O
Typ I/O
Jednostronne I/O
poprzedniego master CPU
Jednostronne I/O
nowego master CPU
Dodane
moduły I/O
nie są adresowane przez
CPU.
są konfigurowane i aktualizowane przez CPU.
Bloki driver’ów nie są obecne. Przerwania
procesowe i diagnostyczne są wykrywane, ale nie
zgłaszane.
Moduły
I/O
obecne
nie są adresowane przez
CPU.
są rekonfigurowane 1) i
uaktualniane przez
CPU.
Dodane
stacje DP
Moduły wyjściowe wystawiają
wartości zastępcze lub
wstrzymane.
nie są adresowane przez
CPU.
pracują bez
żadnych przerw.
jak dla dodanych modułów I/O (patrz wyżej)
Centralne moduły są resetowane pierwsze. Moduły wyjściowe wystawiają 0 w tym czasie (zamiast
wartości zastępczych lub wstrzymanych).
1)
Reakcja na przekroczenie czasu monitorowania
Update jest anulowany i zamiana master/standby nie ma miejsca jeśli jeden z czasów
przekroczy skonfigurowane maksimum. System fault-tolerant pozostaje w trybie pojedynczym
(single mode) z poprzednim master CPU i w pewnych warunkach ponawia zamianę mastera
później. Więcej informacji w rozdziale Monitorowanie czasu (str. 106).
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
207
Zmiany w systemie podczas pracy
14.3 Dodawanie komponentów w PCS 7
14.3.6
PCS 7, Krok 6: Przejście w tryb redundantny
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje z nową konfiguracją sprzętową w trybie pojedynczym (single
mode).
Procedura
1. W SIMATIC Manager, wybierz CPU w systemie fault-tolerant, potem wybierz "PLC >
Operating Mode" z menu.
2. W oknie dialogowym "Operating Mode", wybierz standby CPU, potem kliknij "Warm Restart".
Wynik
Standby CPU wykonuje link-up i update. System fault-tolerant pracuje z nową konfiguracją
w trybie redundantnym.
Reakcja I/O
Typ I/O
Jednostronne I/O standby Jednostronne I/O master
CPU
CPU
Dodane moduły I/O są konfigurowane i
aktualizowane przez
CPU.
Bloki driver’ów nie są
obecne. Przerwania nie
są zgłaszane.
Moduły I/O
obecne
Dodane stacje DP
Przełączane I/O
są aktualizowane przez CPU.
Bloki driver’ów nie są obecne. Przerwania
procesowe i diagnostyczne są wykrywane, ale
nie zgłaszane.
pracują bez żadnych przerw.
są rekonfigurowane 1) i
uaktualniane przez
CPU.
jak dla dodanych modułów Bloki driver’ów nie są obecne. Przerwania nie są
I/O (patrz wyżej)
zgłaszane.
Centralne moduły są resetowane pierwsze. Moduły wyjściowe wystawiają 0 w tym czasie
(zamiast wartości zastępczych lub wstrzymanych).
1)
Reakcja na przekroczenie czasu monitorowania
Update jest anulowany jeśli jeden z czasów przekroczy skonfigurowane maksimum.
System fault-tolerant pozostaje w trybie pojedynczym z poprzednim master CPU i w
pewnych warunkach ponawia link-up i update później. Więcej informacji w rozdziale
Monitorowanie czasu (str. 106).
208
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.3 Dodawanie komponentów w PCS 7
14.3.7
PCS 7, Krok 7: Edycja i ładowanie programu użytkownika
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje z nową konfiguracją w trybie redundantnym.
UWAGA
Poniższe zmiany w programie nie są możliwe w trybie redundantnym i skutkują przejściem
systemu w tryb Stop (obydwa CPU w trybie STOP):
 Strukturalne zmiany w interfejsie FB lub danych instancji FB.
 Strukturalne zmiany w globalnych DB.
 Kompresja programu CFC.
Zanim cały program będzie skompilowany i załadowany w wyniku tych modyfikacji, aktualne
parametry muszą być wczytane z CPU do CFC (funkcja read back). W przeciwnym wypadku
wszystkie aktualne parametry bloków będą stracone. Więcej informacji na ten temat jest w
podręczniku CFC for S7, Continuous Function Chart.
Procedura
1. Zmień program odpowiednio do nowej konfiguracji sprzętowej. Możesz dodać
następujące komponenty:
– Arkusze CFC i SFC
– Bloki w istniejących arkuszach
– Połączenia i ustawienia parametrów
2. Przypisz parametry do dodanych bloków driver’ów kanałów i podłącz je do nowych ikon
(zobacz rozdział PCS 7, Krok 2: Modyfikacja offline konfiguracji sprzętowej (str. 205)).
3. W SIMATIC Manager zaznacz folder arkuszy i wybierz polecenie "Options > Charts
> Generate Module Drivers" z menu.
4. Skompiluj tylko zmiany i załaduj do PLC.
UWAGA
Dopóki FC nie jest wywołany poraz pierwszy, wartości na jego wyjściach nie są
określone. Zwróć na to uwagę przy podłączanu wyjść FC.
5. Skonfiguruj połączenia pomiędzy nowymi CP i załaduj je do PLC.
Wynik
System fault-tolerant obsługuje cały sprzęt z nowym programem w trybie redundantnym.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
209
Zmiany w systemie podczas pracy
14.3 Dodawanie komponentów w PCS 7
14.3.8
Dodawanie modułów interfejsów w PCS 7
Zawsze wyłączaj zasilanie przed instalacją modułów IM460 i IM461, CP443-5 Extended
DP master i ich kabli.
Zawsze wyłączaj zasilanie całego podsystemu. Aby nie wpłynęło to na proces, zawsze
najpierw przełącz podsystem w STOP.
Procedura
1. Zmień konfigurację sprzętową offline (zobacz rozdział PCS 7, Krok 2: Modyfikacja offline
konfiguracji sprzętowej (str. 205))
2. Zatrzymaj standby CPU (zobacz rozdział PCS 7, Krok 3: Zatrzymanie standby CPU (str. 206))
3. Załaduj nową konfigurację sprzętową do standby CPU (zobacz rozdział PCS 7, Krok 4:
Ładowanie nowej konfiguracji sprzętowej do standby CPU (str. 206))
4. Aby rozszerzyć podsystem obecnego standby CPU:
– Wyłącz zasilanie podsystemu standby.
– Włóż nowy IM460 w jednostkę centralną podłącz nową jednostkę rozszerzeń.
lub
– Dodaj nową jednostkę rozszerzeń do istniejącego łańcucha.
lub
– Włóż nowy moduł DP master i stwórz nową sieć DP.
– Załącz zasilanie podsystemu standby.
5. Przełącz na CPU ze zmienioną konfiguracją (zobacz rozdział PCS 7, Krok 5: Przełączenie
na CPU ze zmienioną konfiguracją (str. 207))
6. Aby rozszerzyć podsystem pierwotnego master CPU (obecnie w trybie STOP):
– Wyłącz zasilanie podsystemu standby.
– Włóż nowy IM460 w jednostkę centralną podłącz nową jednostkę rozszerzeń.
lub
– Dodaj nową jednostkę rozszerzeń do istniejącego łańcucha.
lub
– Włóż nowy moduł DP master i stwórz nową sieć DP.
– Załącz zasilanie podsystemu standby.
7. Przejdź w tryb redundantny (zobacz rozdział PCS 7, Krok 6: Przejście w tryb redundantny
(str. 208))
8. Zmodyfikuj i wgraj program użytkownika (zobacz rozdział PCS 7, Krok 7: Edycja i
ładowanie programu użytkownika (str. 209))
210
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.4 Usuwanie komponentów w PCS 7
14.4
Usuwanie komponentów w PCS 7
Sytuacja startowa
Sprawdziłeś, że parametry CPU, takie jak czasy monitoringu, pasują do nowego programu.
Jeśli nie, najpierw zmień odpowiednio parametry CPU (zobacz rozdział Edycja parametrów
CPU (str. 234)).
Moduły przeznaczone do usunięcia oraz podłączone do nich czujniki i elementy wykonawcze
nie mają znaczenia dla przebiegu sterowanego przez system procesu. System fault-tolerant
pracuje w trybie redundantnym.
Procedura
Aby usunąć komponenty sprzętowe z systemu fault-tolerant w PCS7 postępuj wg poniższych
kroków. Szczegóły każdego kroku opisano w następnych rozdziałach.
Krok
Co należy zrobić?
Zobacz rozdział
I
Modyfikacja offline konfiguracji sprzętowej
II
Edycja i ładowanie programu użytkownika
PCS 7, krok I: Modyfikacja
offline konfiguracji
sprzętowej (str. 212)
PCS 7, krok II: Edycja i
ładowanie programu
użytkownika (str. 213)
III
Zatrzymanie standby CPU
IV
PCS 7, krok III: Zatrzymanie
standby CPU (str. 214)
Ładowanie nowej konfiguracji sprzętowej do standby CPU PCS 7, krok IV: Ładowanie
nowej konfiguracji
sprzętowej do standby CPU
(str. 214)
V
Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją
VI
Przejście w tryb redundantny
VII
Modyfikacja sprzętu
PCS 7, krok V:
Przełączenie na CPU ze
zmienioną konfiguracją
(str. 215)
PCS
7, krok VI: Przejście w
tryb redundantny (str. 216)
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
PCS 7, krok VII: Modyfikacja
sprzętu (str. 217)
211
Zmiany w systemie podczas pracy
14.4 Usuwanie komponentów w PCS 7
Wyjątki
Ta ogólna procedura nia ma zastosowania przy usuwaniu modułów interfejsów
(zobacz rozdział Usuwanie modułów interfejsów w PCS 7 (str. 218)).
Uwaga
Po zmianie konfiguracji sprzętowej, operacja ładowania przebiega w większości
automatycznie. Oznacza to, że nie trzeba ręcznie wykonywać kroków opisanych w
rozdziałach PCS 7, krok III: Zatrzymanie standby CPU (str. 214) do PCS 7, krok VI:
Przejście w tryb redundantny (str. 216). Zachowanie systemu pozostaje bez zmian
zgodnie z wcześniejszym opisem.
Więcej informacji znajduje się w pomocy online w HW Config, "Download to module > Download station configuration in RUN mode".
14.4.1
PCS 7, krok I: Modyfikacja offline konfiguracji sprzętowej
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
Procedura
1. Wprowadź zmiany w konfiguracji sprzętowej offline odnośnie usuniętego sprzętu. Usuń
również ikony kanałów nieużywanych.
2. Skompiluj nową konfigurację, ale nie ładuj jej do PLC.
Wynik
Zmieniona konfiguracja sprzętowa jest w PG/ES. PLC pracuje ze starą konfiguracją w trybie
redundantnym.
212
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.4 Usuwanie komponentów w PCS 7
14.4.2
PCS 7, krok II: Edycja i ładowanie programu użytkownika
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
UWAGA
Poniższe zmiany w programie nie są możliwe w trybie redundantnym i skutkują przejściem
systemu w tryb Stop (obydwa CPU w trybie STOP):
 Strukturalne zmiany w interfejsie FB lub danych instancji FB.
 Strukturalne zmiany w globalnych DB.
 Kompresja programu CFC.
Zanim cały program będzie skompilowany i załadowany w wyniku tych modyfikacji, aktualne
parametry muszą być wczytane z CPU do CFC (funkcja read back). W przeciwnym wypadku
wszystkie aktualne parametry bloków będą stracone. Więcej informacji na ten temat jest w
podręczniku CFC for S7, Continuous Function Chart.
Procedura
1. Program zmieniaj tylko w zakresie usuniętego sprzętu. Możesz usunąć poniższe
komponenty:
– Arkusze CFC i SFC
– Bloki w istniejących arkuszach
– Driver’y kanałów, połączenia i wartości parametrów
2. W SIMATIC Manager zaznacz folder arkuszy i wybierz polecenie "Options > Charts
> Generate Module Drivers" z menu.
To usuwa nieużywane bloki driver’ów.
3. Skompiluj tylko zmiany i załaduj do PLC.
UWAGA
Dopóki FC nie jest wywołany poraz pierwszy, wartości na jego wyjściach nie są
określone. Zwróć na to uwagę przy podłączanu wyjść FC.
Wynik
System fault-tolerant kontynuuje pracę w trybie redundantnym. Zmieniony program użytkownika
nie sięga do usuwanych komponentów sprzętowych.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
213
Zmiany w systemie podczas pracy
14.4 Usuwanie komponentów w PCS 7
14.4.3
PCS 7, krok III: Zatrzymanie standby CPU
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym. Program użytkownika nie sięga do
usuwanych komponentów sprzętowych.
Procedura
1. W SIMATIC Manager, wybierz CPU w systemie fault-tolerant, potem wybierz "PLC >
Operating Mode" z menu.
2. Z okna dialogowego "Operating Mode" wybierz standby CPU, potem kliknij "Stop".
Wynik
Standby CPU przechodzi w STOP, master CPU pozostaje w trybie RUN, system
fault-tolerant pracuje w trybie pojedynczym (single mode). Jednostronne I/O w standby CPU
nie są dostępne.
14.4.4
PCS 7, krok IV: Ładowanie nowej konfiguracji sprzętowej do standby CPU
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie pojedynczym (single mode).
Procedura
Załaduj skompilowaną konfigurację sprzętową do standby CPU, który jest w trybie STOP.
UWAGA
Program użytkownika i konfiguracja połączeń nie mogą być ładowane w trybie pojedynczym.
Wynik
Nowa konfiguracja sprzętowa w standby CPU nie ma jeszcze wpływu na trwającą pracę
systemu.
214
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.4 Usuwanie komponentów w PCS 7
14.4.5
PCS 7, krok V: Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją
Sytuacja startowa
Zmieniona konfiguracja sprzętowa jest załadowana do standby CPU.
Procedura
1. W SIMATIC Manager, wybierz CPU w systemie fault-tolerant, potem wybierz "PLC >
Operating Mode" z menu.
2. W oknie dialogowym "Operating Mode" kliknik przycisk "Switch to...".
3. W oknie dialogowym "Switch" wybierz opcję "with altered configuration" i kliknij przycisk
"Switch".
4. Potwierdź zapytanie przyciskiem "OK".
Wynik
Standby CPU przeprowadza link-up i update (zobacz rozdział Link-up i update (str. 93)) i
zostaje master’em. Poprzedni master CPU przechodzi w tryb STOP, system fault-tolerant
pracuje z nową konfiguracją sprzętową w trybie pojedynczym.
Reakcja I/O
Typ I/O
Jednostronne I/O
poprzedniego master
CPU
Moduły I/O do
usunięcia 1)
nie są adresowane przez CPU.
Bloki driver’ów są usunięte.
Moduły I/O
obecne
nie są adresowane przez
CPU.
Moduły wyjściowe
wystawiają wartości
zastępcze lub
wstrzymane.
Jednostronne I/O
nowego master CPU
są rekonfigurowane 2) i
uaktualniane przez CPU.
Przełączane I/O
pracują bez
żadnych przerw.
jak dla modułów do usunięcia I/O (patrz wyżej)
Stacje DP do
usunięcia
1) Są usunięte z konfiguracji sprzętowej, ale nadal fizycznie włożone.
Centralne moduły są resetowane pierwsze. Moduły wyjściowe wystawiają 0 w tym czasie
(zamiast wartości zastępczych lub wstrzymanych).
2)
Reakcja na przekroczenie czasu monitorowania
Update jest anulowany i zamiana master/standby nie ma miejsca jeśli jeden z czasów
przekroczy skonfigurowane maksimum. System fault-tolerant pozostaje w trybie pojedynczym
(single mode) z poprzednim master CPU i w pewnych warunkach ponawia zamianę mastera
później. Więcej informacji w rozdziale Monitorowanie czasu (str. 106).
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
215
Zmiany w systemie podczas pracy
14.4 Usuwanie komponentów w PCS 7
14.4.6
PCS 7, krok VI: Przejście w tryb redundantny
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje z nową konfiguracją sprzętową w trybie pojedynczym (single
mode).
Procedura
1. W SIMATIC Manager, wybierz CPU w systemie fault-tolerant, potem wybierz "PLC >
Operating Mode" z menu.
2. W oknie dialogowym "Operating Mode", wybierz standby CPU, potem kliknij "Warm Restart ".
Wynik
Standby CPU wykonuje link-up i update. System fault-tolerant pracuje z nową konfiguracją
w trybie redundantnym.
Reakcja I/O
Typ I/O
Jednostronne I/O standby Jednostronne I/O master
CPU
CPU
Moduły I/O do
usunięcia 1)
nie są adresowane przez CPU.
Bloki driver’ów są usunięte.
Moduły I/O
obecne
są rekonfigurowane 2) i
uaktualniane przez CPU.
Przełączane I/O
pracują bez żadnych przerw.
jak dla modułów do usunięcia I/O (patrz wyżej)
Stacje DP do
usunięcia
1) Są usunięte z konfiguracji sprzętowej, ale nadal fizycznie włożone.
2) Centralne moduły są resetowane pierwsze. Moduły wyjściowe wystawiają 0 w tym czasie
(zamiast wartości zastępczych lub wstrzymanych).
Reakcja na przekroczenie czasu monitorowania
Update jest anulowany jeśli jeden z czasów przekroczy skonfigurowane maksimum.
System fault-tolerant pozostaje w trybie pojedynczym z poprzednim master CPU i w
pewnych warunkach ponawia link-up i update później. Więcej informacji w rozdziale
Monitorowanie czasu (str. 106).
216
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.4 Usuwanie komponentów w PCS 7
14.4.7
PCS 7, krok VII: Modyfikacja sprzętu
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje z nową konfiguracją sprzętową w trybie redundantnym.
Procedura
1. Odłącz wszystkie czujniki i elementy wykonawcze od komponentów, które chcesz usunąć.
2. Wyjmij z rack’ów niepotrzebne moduły jednostronnych I/O.
3. Wyjmij niepotrzebne komponenty z modułowych stacji DP.
4. Usuń z sieci DP niepotrzebne stacje DP.
UWAGA
Przełączane I/O: Zawsze zakończ modyfikacje na jednym segmencie redundantnej
sieci DP master zanim zmodyfikujesz drugi.
Wynik
Usunięcie nie nieskonfigurowanych modułów lub stacji DP nie ma wpływu na program.
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
217
Zmiany w systemie podczas pracy
14.4 Usuwanie komponentów w PCS 7
14.4.8
Usuwanie modułów interfejsów w PCS 7
Zawsze wyłączaj zasilanie przed usunięciem modułów IM460 i IM461, CP443-5 Extended
DP master i ich kabli.
Zawsze wyłączaj zasilanie całego podsystemu. Aby nie wpłynęło to na proces, zawsze
najpierw przełącz podsystem w STOP.
Procedura
1. Zmień konfigurację sprzętową offline (zobacz rozdział PCS 7, Krok I: Modyfikacja offline
konfiguracji sprzętowej (str. 212))
2. Zmodyfikuj i wgraj program użytkownika (zobacz rozdział PCS 7, krok II: Edycja i
ładowanie programu użytkownika (str. 213))
3. Zatrzymaj standby CPU (zobacz rozdział PCS 7, krok III: Zatrzymanie standby CPU (str. 214))
4. Załaduj nową konfigurację sprzętową do standby CPU (zobacz rozdział PCS 7, krok IV:
Ładowanie nowej konfiguracji sprzętowej do standby CPU (str. 214))
5. Aby usunąć moduł interfejsowy z podsystemu standby CPU:
– Wyłącz zasilanie podsystemu standby.
– Usuń IM460 z jednostki centralnej.
lub
– Usuń jednostkę rozszerzeń z istniejącego łańcucha.
lub
– Usuń moduł DP master.
– Załącz zasilanie podsystemu standby.
6. Przełącz na CPU ze zmienioną konfiguracją (zobacz rozdział PCS 7, krok V: Przełączenie
na CPU ze zmienioną konfiguracją (str. 215))
7. Aby usunąć moduł interfejsowy z podsystemu pierwotnego master CPU (obecnie w trybie
STOP):
– Wyłącz zasilanie podsystemu standby.
– Usuń IM460 z jednostki centralnej.
lub
– Usuń jednostkę rozszerzeń z istniejącego łańcucha.
lub
– Usuń moduł DP master.
– Załącz zasilanie podsystemu standby.
8. Przejdź w tryb redundantny (zobacz rozdział PCS 7, krok VI: Przejście w tryb redundantny
(str. 216))
218
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.5 Dodawanie komponentów w STEP 7
14.5
Dodawanie komponentów w STEP 7
Sytuacja startowa
Sprawdziłeś, że parametry CPU, takie jak czasy monitoringu, pasują do nowego programu.
Jeśli nie, najpierw zmień odpowiednio parametry CPU (zobacz rozdział Edycja parametrów
CPU (str. 234)).
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
Procedura
Aby dodać komponenty sprzętowe do systemu fault-tolerant w STEP 7 postępuj wg
poniższych kroków. Szczegóły każdego kroku opisano w następnych rozdziałach.
Krok
Co należy zrobić?
Zobacz rozdział
1
Modyfikacja sprzętu
STEP 7, Krok 1:
Modyfikacja sprzętu
(str. 220)
2
Modyfikacja offline konfiguracji sprzętowej
STEP 7, Krok 2: Modyfikacja
offline konfiguracji
sprzętowej (str. 221)
3
Rozbudowa i ładowanie OB
STEP 7, Krok 3:
Rozbudowa i ładowanie OB
(str. 221)
4
Zatrzymanie standby CPU
STEP 7, Krok 4: Zatrzymanie
standby CPU (str. 222)
5
6
Ładowanie nowej konfiguracji sprzętowej do standby CPU STEP 7, Krok 5: Ładowanie
nowej konfiguracji sprzętowej
do standby CPU (str. 222)
Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją
STEP 7, Krok 6:
Przełączenie na CPU ze
zmienioną konfiguracją
(str. 223)
7
Przejście w tryb redundantny
STEP 7, Krok 7: Przejście w
tryb redundantny (str. 224)
8
Edycja i ładowanie programu użytkownika
STEP 7, Krok 8: Edycja i
ładowanie programu
użytkownika (str. 225)
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
219
Zmiany w systemie podczas pracy
14.5 Dodawanie komponentów w STEP 7
Wyjątki
Ta procedura nie ma miejsca w poniższych przypadkach:
● Używanie wolnych kanałów w istniejących modułach
● Więcej informacji o dodawaniu modułów interfejsowych (zobacz rozdział Dodawanie
modułów interfejsowych w STEP 7 (str. 226))
Uwaga
Po zmianie konfiguracji sprzętowej, operacja ładowania przebiega w większości
automatycznie. Oznacza to, że nie trzeba ręcznie wykonywać kroków opisanych w
rozdziałach STEP 7, Krok 4: Zatrzymanie standby CPU (str. 222) do STEP 7, Krok 8:
Edycja i ładowanie programu użytkownika (str. 225). Zachowanie systemu pozostaje bez
zmian zgodnie z wcześniejszym opisem.
Więcej informacji znajduje się w pomocy online w HW Config, "Download to module > Download station configuration in RUN mode".
14.5.1
STEP 7, Krok 1: Modyfikacja sprzętu
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
Procedura
1. Dodaj nowe komponenty do systemu.
– Włóż nowe centralne komponenty do rack’ów.
– Włóż nowe moduły w istniejące stacje DP
– Dodaj nowe stacje DP do istniejących systemów DP master.
UWAGA
Przełączane I/O: Zawsze zakończ modyfikacje na jednym segmencie redundantnej
sieci DP master zanim zmodyfikujesz drugi.
2. Podłącz wymagane czujniki i elementy wykonawcze do nowych komponentów.
Wynik
Włożenie nieskonfigurowanych modułów lub stacji DP nie ma wpływu na program.
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
Nowe komponenty nie są adresowane.
220
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.5 Dodawanie komponentów w STEP 7
14.5.2
STEP 7, Krok 2: Modyfikacja offline konfiguracji sprzętowej
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym. Moduły są dodane, lecz nie
adresowane.
Procedura
1. Wprowadź zmiany w konfiguracji sprzętowej offline zgodne z dodanym sprzętem.
2. Skompiluj nową konfigurację, ale nie ładuj jej do PLC.
Wynik
Zmieniona konfiguracja sprzętowa jest w PG. PLC pracuje ze starą konfiguracją w trybie
redundantnym.
Konfiguracja połączeń
Połączenia pomiędzy dodanymi CP muszą być skonfigurowane na obydwu partnerach po
wprowadzeniu zmian do konfiguracji sprzętowej w HWConfig.
14.5.3
STEP 7, Krok 3: Rozbudowa i ładowanie OB
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
Procedura
1. Sprawdź, czy OB przerwań 4x, 82, 83, 85, 86, OB 88 i 122 reagują na przerwania nowych
komponentów zgodnie z oczekiwaniami.
2. Załaduj zmodyfikowane OB i odpowiednie elementy programu do PLC.
Wynik
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
221
Zmiany w systemie podczas pracy
14.5 Dodawanie komponentów w STEP 7
14.5.4
STEP 7, Krok 4: Zatrzymanie standby CPU
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
Procedura
1. W SIMATIC Manager, wybierz CPU w systemie fault-tolerant, potem wybierz "PLC >
Operating Mode" z menu.
2. Z okna dialogowego "Operating Mode" wybierz standby CPU, potem kliknij "Stop".
Wynik
Standby CPU przechodzi w STOP, master CPU pozostaje w trybie RUN, system
fault-tolerant pracuje w trybie pojedynczym (single mode). Jednostronne I/O w standby CPU
nie są dostępne. OB 70 (I/O redundancy loss) nie jest wywoływane w związku z przerwaniem
wyższego priorytetu utraty redundancji CPU (OB 72).
14.5.5
STEP 7, Krok 5: Ładowanie nowej konfiguracji sprzętowej do standby CPU
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie pojedynczym (single mode).
Procedura
Załaduj skompilowaną konfigurację sprzętową do standby CPU, który jest w trybie STOP.
UWAGA
Program użytkownika i konfiguracja połączeń nie mogą być ładowane w trybie pojedynczym.
Wynik
Nowa konfiguracja sprzętowa w standby CPU nie ma jeszcze wpływu na trwającą pracę
systemu.
222
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.5 Dodawanie komponentów w STEP 7
14.5.6
STEP 7, Krok 6: Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją
Sytuacja startowa
Zmieniona konfiguracja sprzętowa jest załadowana do standby CPU.
Procedura
1. W SIMATIC Manager, wybierz CPU w systemie fault-tolerant, potem wybierz "PLC >
Operating Mode" z menu.
2. W oknie dialogowym "Operating Mode" kliknik przycisk "Switch to...".
3. W oknie dialogowym "Switch" wybierz opcję "with altered configuration" i kliknij przycisk
"Switch".
4. Potwierdź zapytanie przyciskiem "OK".
Wynik
Standby CPU przeprowadza link-up i update (zobacz rozdział Link-up i update (str. 93)) i
zostaje master’em. Poprzedni master CPU przechodzi w tryb STOP, system fault-tolerant
pracuje z nową konfiguracją sprzętową w trybie pojedynczym.
Reakcja I/O
Przełączane I/O
Typ I/O
Jednostronne I/O poprzedniego
master CPU
Jednostronne I/O
nowego master CPU
Dodane moduły I/O
nie są adresowane przez
CPU.
są konfigurowane i aktualizowane przez CPU.
I/O modules still
present
nie są adresowane przez
CPU.
Moduły wyjściowe wystawiają
wartości zastępcze lub
wstrzymane.
są rekonfigurowane 1) i
uaktualniane przez CPU.
Dodane stacje DP
nie są adresowane przez CPU.
jak dla dodanych modułów I/O (patrz wyżej)
Moduły wyjściowe wystawiają chwilowo wartości
zastępcze.
pracują bez żadnych
przerw.
Centralne moduły są resetowane pierwsze. Moduły wyjściowe wystawiają 0 w tym czasie (zamiast wartości zastępczych
lub wstrzymanych).
1)
Reakcja na przekroczenie czasu monitorowania
Update jest anulowany i zamiana master/standby nie ma miejsca jeśli jeden z czasów
przekroczy skonfigurowane maksimum. System fault-tolerant pozostaje w trybie pojedynczym
(single mode) z poprzednim master CPU i w pewnych warunkach ponawia zamianę mastera
później. Więcej informacji w rozdziale Monitorowanie czasu (str. 106).
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
223
Zmiany w systemie podczas pracy
14.5 Dodawanie komponentów w STEP 7
14.5.7
STEP 7, Krok 7: Przejście w tryb redundantny
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje z nową konfiguracją sprzętową w trybie pojedynczym (single
mode).
Procedura
1. W SIMATIC Manager, wybierz CPU w systemie fault-tolerant, potem wybierz "PLC >
Operating Mode" z menu.
2. W oknie dialogowym "Operating Mode", wybierz standby CPU, potem kliknij "Warm Restart".
Wynik
Standby CPU wykonuje link-up i update. System fault-tolerant pracuje z nową konfiguracją
w trybie redundantnym.
Reakcja I/O
Typ I/O
Jednostronne I/O standby
CPU
Jednostronne I/O master
CPU
Przełączane I/O
Dodane moduły I/O
są konfigurowane i
aktualizowane przez CPU.
są aktualizowane przez CPU.
są aktualizowane przez
CPU.
Przerwanie od włożenia
musi być zignorowane w
Moduły wyjściowe
wystawiają chwilowo
wartości zastępcze.
OB 83.
Moduły I/O obecne
są rekonfigurowane 1) i
uaktualniane przez CPU.
pracują bez żadnych przerw.
Dodane stacje DP
jak dla dodanych modułów I/O
(patrz wyżej)
są aktualizowane przez CPU.
Centralne moduły są resetowane pierwsze. Moduły wyjściowe wystawiają 0 w tym czasie (zamiast wartości zastępczych
lub wstrzymanych).
1)
Reakcja na przekroczenie czasu monitorowania
Update jest anulowany jeśli jeden z czasów przekroczy skonfigurowane maksimum.
System fault-tolerant pozostaje w trybie pojedynczym z poprzednim master CPU i w
pewnych warunkach ponawia link-up i update później. Więcej informacji w rozdziale
Monitorowanie czasu (str. 106).
224
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.5 Dodawanie komponentów w STEP 7
14.5.8
STEP 7, Krok 8: Edycja i ładowanie programu użytkownika
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje z nową konfiguracją w trybie redundantnym.
Restrykcje
UWAGA
Próba modyfikacji struktury interfejsu FB lub danych instancji FB w trybie redundantnym
prowadzi do zatrzymania (STOP) systemu (obydwa CPU w STOP).
Procedura
1. Zmień program odpowiednio do nowej konfiguracji sprzętowej.
Możesz dodać, zmienić lub usunąć OB, FB, FC i DB.
2. Załaduj tylko zmiany do PLC.
3. Skonfiguruj połączenia pomiędzy nowymi CP i załaduj je do PLC.
Wynik
System fault-tolerant obsługuje cały sprzęt z nowym programem w trybie redundantnym.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
225
Zmiany w systemie podczas pracy
14.5 Dodawanie komponentów w STEP 7
14.5.9
Dodawanie modułów interfejsowych w STEP 7
Zawsze wyłączaj zasilanie przed instalacją modułów IM460 i IM461, CP443-5 Extended
DP master i ich kabli.
Zawsze wyłączaj zasilanie całego podsystemu. Aby nie wpłynęło to na proces, zawsze
najpierw przełącz podsystem w STOP.
Procedura
1. Zmień konfigurację sprzętową offline (zobacz rozdział STEP 7, Krok 2:
Modyfikacja offline konfiguracji sprzętowej (str. 221))
2. Rozbuduj i załaduj bloki organizacyjne (OB) (zobacz rozdział STEP 7, Krok 3:
Rozbudowa i ładowanie OB (str. 221))
3. Zatrzymaj standby CPU (zobacz rozdział STEP 7, Krok 4: Zatrzymanie standby CPU (str.
222))
4. Załaduj nową konfigurację sprzętową do standby CPU (zobacz rozdział STEP 7, Krok 5:
Ładowanie nowej konfiguracji sprzętowej do standby CPU (str. 222))
5. Aby rozszerzyć podsystem obecnego standby CPU:
– Wyłącz zasilanie podsystemu standby.
– Włóż nowy IM460 w jednostkę centralną podłącz nową jednostkę rozszerzeń.
lub
– Dodaj nową jednostkę rozszerzeń do istniejącego łańcucha.
lub
– Włóż nowy moduł DP master i stwórz nową sieć DP.
– Załącz zasilanie podsystemu standby.
6. Przełącz na CPU ze zmienioną konfiguracją (zobacz rozdział STEP 7, Krok 6: Przełączenie
na CPU ze zmienioną konfiguracją (str. 223))
7. Aby rozszerzyć podsystem pierwotnego master CPU (obecnie w trybie STOP):
– Wyłącz zasilanie podsystemu standby.
– Włóż nowy IM460 w jednostkę centralną podłącz nową jednostkę rozszerzeń.
lub
– Dodaj nową jednostkę rozszerzeń do istniejącego łańcucha.
lub
– Włóż nowy moduł DP master i stwórz nową sieć DP.
– Załącz zasilanie podsystemu standby.
8. Przejdź w tryb redundantny (zobacz rozdział STEP 7, Krok 7: Przejście w tryb redundantny
(str. 224))
9. Zmodyfikuj i wgraj program użytkownika (zobacz rozdział STEP 7, Krok 8: Edycja i
ładowanie programu użytkownika (str. 225))
226
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.6 Usuwanie komonentów w STEP 7
14.6
Usuwanie komonentów w STEP 7
Sytuacja startowa
Sprawdziłeś, że parametry CPU, takie jak czasy monitoringu, pasują do nowego programu.
Jeśli nie, najpierw zmień odpowiednio parametry CPU (zobacz rozdział Edycja parametrów
CPU (str. 234)).
Moduły przeznaczone do usunięcia oraz podłączone do nich czujniki i elementy wykonawcze
nie mają znaczenia dla przebiegu sterowanego przez system procesu. System fault-tolerant
pracuje w trybie redundantnym.
Procedura
Aby usunąć komponenty sprzętowe z systemu fault-tolerant w STEP7 postępuj wg poniższych
kroków. Szczegóły każdego kroku opisano w następnych rozdziałach.
Krok
Co należy zrobić?
Zobacz rozdział
I
Modyfikacja offline konfiguracji sprzętowej
STEP 7, krok I: Modyfikacja
offline konfiguracji
sprzętowej (str. 228)
II
Edycja i ładowanie programu użytkownika
STEP 7, krok II: Edycja i
ładowanie programu
użytkownika
(str. 228)
III
Zatrzymanie standby CPU
IV
Ładowanie nowej konfiguracji sprzętowej do standby
CPU
V
Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją
STEP 7, krok III: Zatrzymanie
standby CPU (str. 229)
STEP 7, krok IV: Ładowanie
nowej konfiguracji sprzętowej
do standby CPU (str. 229)
STEP 7, krok V: Przełączenie na
CPU ze zmienioną konfiguracją
(str. 230)
VI
Przejście w tryb redundantny
VII
Modyfikacja sprzętu
VIII
Edycja i ładowanie bloków organizacyjnych
STEP 7, krok VI: Przejście w
tryb redundantny (str. 231)
STEP 7, krok VII: Modyfikacja
sprzętu (str. 232)
STEP 7, krok VIII: Edycja i
ładowanie bloków
organizacyjnych
(str. 232)
Wyjątki
Ta ogólna procedura nia ma zastosowania przy usuwaniu modułów interfejsów
(zobacz rozdział Usuwanie modułów interfejsów w STEP 7 (str. 233)).
Uwaga
Po zmianie konfiguracji sprzętowej, operacja ładowania przebiega w większości
automatycznie. Oznacza to, że nie trzeba ręcznie wykonywać kroków opisanych w
rozdziałach STEP 7, krok III: Zatrzymanie standby CPU (str. 229) do STEP 7, krok VI:
Przejście w tryb redundantny (str. 231). Zachowanie systemu pozostaje bez zmian zgodnie
z wcześniejszym opisem.
Więcej informacji znajduje się w pomocy online w HW Config, "Download to module > Download station configuration in RUN mode".
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
227
Zmiany w systemie podczas pracy
14.6 Usuwanie komonentów w STEP 7
14.6.1
STEP 7, krok I: Modyfikacja offline konfiguracji sprzętowej
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
Procedura
1. Wprowadź zmiany w konfiguracji sprzętowej offline odnośnie usuniętego sprzętu.
2. Skompiluj nową konfigurację, ale nie ładuj jej do PLC.
Wynik
Zmieniona konfiguracja sprzętowa jest w PG. PLC pracuje ze starą konfiguracją w trybie
redundantnym.
14.6.2
STEP 7, krok II: Edycja i ładowanie programu użytkownika
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
Restrykcje
UWAGA
Próba modyfikacji struktury interfejsu FB lub danych instancji FB w trybie redundantnym
prowadzi do zatrzymania (STOP) systemu (obydwa CPU w STOP).
Procedura
1. Zmień program odpowiednio do nowej konfiguracji sprzętowej.
Możesz dodać, zmienić lub usunąć OB, FB, FC i DB.
2. Załaduj tylko zmiany do PLC.
Wynik
System fault-tolerant kontynuuje pracę w trybie redundantnym. Zmieniony program
użytkownika nie sięga do usuwanych komponentów sprzętowych.
228
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.6 Usuwanie komonentów w STEP 7
14.6.3
STEP 7, krok III: Zatrzymanie standby CPU
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym. Program użytkownika nie sięga do
usuwanych komponentów sprzętowych.
Procedura
1. W SIMATIC Manager, wybierz CPU w systemie fault-tolerant, potem wybierz "PLC >
Operating Mode" z menu.
2. Z okna dialogowego "Operating Mode" wybierz standby CPU, potem kliknij "Stop".
Wynik
Standby CPU przechodzi w STOP, master CPU pozostaje w trybie RUN, system
fault-tolerant pracuje w trybie pojedynczym (single mode). Jednostronne I/O w standby CPU
nie są dostępne.
14.6.4
STEP 7, krok IV: Ładowanie nowej konfiguracji sprzętowej do standby CPU
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie pojedynczym (single mode).
Procedura
Załaduj skompilowaną konfigurację sprzętową do standby CPU, który jest w trybie STOP.
UWAGA
Program użytkownika i konfiguracja połączeń nie mogą być ładowane w trybie pojedynczym.
Wynik
Nowa konfiguracja sprzętowa w standby CPU nie ma jeszcze wpływu na trwającą pracę
systemu.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
229
Zmiany w systemie podczas pracy
14.6 Usuwanie komonentów w STEP 7
14.6.5
STEP 7, krok V: Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją
Sytuacja startowa
Zmieniona konfiguracja sprzętowa jest załadowana do standby CPU.
Procedura
1. W SIMATIC Manager, wybierz CPU w systemie fault-tolerant, potem wybierz "PLC >
Operating Mode" z menu.
2. W oknie dialogowym "Operating Mode" kliknik przycisk "Switch to...".
3. W oknie dialogowym "Switch" wybierz opcję "with altered configuration" i kliknij przycisk
"Switch".
4. Potwierdź zapytanie przyciskiem "OK".
Wynik
Standby CPU przeprowadza link-up i update (zobacz rozdział Link-up i update (str. 93)) i
zostaje master’em. Poprzedni master CPU przechodzi w tryb STOP, system fault-tolerant
pracuje z nową konfiguracją sprzętową w trybie pojedynczym.
Reakcja I/O
Typ I/O
Jednostronne I/O
poprzedniego master CPU
Moduły I/O do
usunięcia 1)
Moduły I/O
obecne
nie są adresowane przez CPU.
nie są adresowane przez CPU.
Moduły wyjściowe wystawiają
wartości zastępcze lub
wstrzymane.
Jednostronne I/O nowego
master CPU
Przełączane I/O
są rekonfigurowane 2) i
uaktualniane przez CPU.
pracują bez żadnych
przerw.
jak dla modułów do usunięcia I/O (patrz wyżej)
Stacje DP do
usunięcia
1) Są usunięte z konfiguracji sprzętowej, ale nadal fizycznie włożone.
2) Centralne moduły są resetowane pierwsze. Moduły wyjściowe wystawiają 0 w tym czasie (zamiast wartości zastępczych
lub wstrzymanych).
Reakcja na przekroczenie czasu monitorowania
Update jest anulowany i zamiana master/standby nie ma miejsca jeśli jeden z czasów
przekroczy skonfigurowane maksimum. System fault-tolerant pozostaje w trybie pojedynczym
(single mode) z poprzednim master CPU i w pewnych warunkach ponawia zamianę mastera
później. Więcej informacji w rozdziale Monitorowanie czasu (str. 106).
230
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.6 Usuwanie komonentów w STEP 7
14.6.6
STEP 7, krok VI: Przejście w tryb redundantny
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje z nową konfiguracją sprzętową w trybie pojedynczym (single
mode).
Procedura
1. W SIMATIC Manager, wybierz CPU w systemie fault-tolerant, potem wybierz "PLC >
Operating Mode" z menu.
2. W oknie dialogowym "Operating Mode", wybierz standby CPU, potem kliknij "Warm Restart".
Wynik
Standby CPU wykonuje link-up i update. System fault-tolerant pracuje z nową
konfiguracją w trybie redundantnym.
Reakcja I/O
Typ I/O
Jednostronne I/O standby
CPU
Moduły I/O do
usunięcia 1)
nie są adresowane przez CPU.
Moduły I/O obecne
są rekonfigurowane 2) i
uaktualniane przez CPU.
Jednostronne I/O master
CPU
Przełączane I/O
pracują bez żadnych przerw.
jak dla modułów do usunięcia I/O (patrz wyżej)
Stacje DP do
usunięcia
1) Są usunięte z konfiguracji sprzętowej, ale nadal fizycznie włożone.
2) Centralne moduły są resetowane pierwsze. Moduły wyjściowe wystawiają 0 w tym czasie (zamiast wartości zastępczych
lub wstrzymanych).
Reakcja na przekroczenie czasu monitorowania
Update jest anulowany jeśli jeden z czasów przekroczy skonfigurowane maksimum.
System fault-tolerant pozostaje w trybie pojedynczym z poprzednim master CPU i w
pewnych warunkach ponawia link-up i update później. Więcej informacji w rozdziale
Monitorowanie czasu (str. 106).
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
231
Zmiany w systemie podczas pracy
14.6 Usuwanie komonentów w STEP 7
14.6.7
STEP 7, krok VII: Modyfikacja sprzętu
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje z nową konfiguracją sprzętową w trybie redundantnym.
Procedura
1. Odłącz wszystkie czujniki i elementy wykonawcze od komponentów, które chcesz usunąć.
2. Usuń odpowiednie komponenty z systemu.
– Usuń centralne moduły z racka.
– Usuń moduły z modułowych stacji DP.
– Usuń stacje DP z sieci DP master.
UWAGA
Przełączane I/O: Zawsze zakończ modyfikacje na jednym segmencie redundantnej
sieci DP master zanim zmodyfikujesz segment.
Wynik
Usunięcie nie nieskonfigurowanych modułów lub stacji DP nie ma wpływu na program.
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
14.6.8
STEP 7, krok VIII: Edycja i ładowanie bloków organizacyjnych
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
Procedura
1. Upewnij się, że OB przerwań 4x i 82 nie zawirają przerwań usuniętych
komponentów.
2. Załaduj zmodyfikowane OB i odpowiednie elementy programu do PLC.
Wynik
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
232
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.6 Usuwanie komonentów w STEP 7
14.6.9
Usuwanie modułów interfejsów w STEP 7
Zawsze wyłączaj zasilanie przed usunięciem modułów IM460 i IM461, CP443-5 Extended
DP master i ich kabli.
Zawsze wyłączaj zasilanie całego podsystemu. Aby nie wpłynęło to na proces, zawsze
najpierw przełącz podsystem w STOP.
Procedura
1. Zmień konfigurację sprzętową offline (zobacz rozdział STEP 7, krok I:
Modyfikacja offline konfiguracji sprzętowej (str. 228))
2. Zmodyfikuj i wgraj program użytkownika (zobacz rozdział STEP 7, krok II: Edycja i
ładowanie programu użytkownika (str. 228))
3. Zatrzymaj standby CPU (zobacz rozdział STEP 7, krok III: Zatrzymanie standby CPU (str.
229))
4. Załaduj nową konfigurację sprzętową do standby CPU (zobacz rozdział STEP 7, krok
IV: Ładowanie nowej konfiguracji sprzętowej do standby CPU (str. 229))
5. Aby usunąć moduł interfejsowy z podsystemu standby CPU:
– Wyłącz zasilanie podsystemu standby.
– Usuń IM460 z jednostki centralnej.
lub
– Usuń jednostkę rozszerzeń z istniejącego łańcucha.
lub
– Usuń moduł DP master.
– Załącz zasilanie podsystemu standby.
6. Przełącz na CPU ze zmienioną konfiguracją (zobacz rozdział STEP 7, krok V: Przełączenie
na CPU ze zmienioną konfiguracją (str. 230))
7. Aby usunąć moduł interfejsowy z podsystemu pierwotnego master CPU (obecnie w trybie
STOP):
– Wyłącz zasilanie podsystemu standby.
– Usuń IM460 z jednostki centralnej.
lub
– Usuń jednostkę rozszerzeń z istniejącego łańcucha.
lub
– Usuń moduł DP master.
– Załącz zasilanie podsystemu standby.
8. Przejdź w tryb redundantny (zobacz rozdział STEP 7, krok VI: Przejście w tryb redundantny
(str. 231))
9. Zmień i załaduj bloki organizacyjne (zobacz rozdział STEP 7, krok VIII: Edycja i ładowanie
bloków organizacyjnych (str. 232))
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
233
Zmiany w systemie podczas pracy
14.7 Edycja parametrów CPU
14.7
Edycja parametrów CPU
14.7.1
Edycja parametrów CPU
Tylko pewne parametry CPU (właściwości obiektu) mogą być zmieniane w trakcie pracy. Są
one wyróżnione w oknach niebieskim tekstem. Jeśli ustawiono w Panelu Sterowania w
Windows niebieski kolor tekstu w oknach dialogowych, edytowalne parametry są wyróżnione
czarnym kolorem.
UWAGA
Jeśli zmodyfikujesz chronione parametry, system odrzuci próbę przejścia na CPU
zawierający te zmienione parametry. Zdarzenie W#16#5966 jest wyzwalane i wpisywane
do bufora diagnostycznego. Następnie musisz przywrócić poprzednie wartości tym
parametrom.
Tabela 14-1 Modyfikowalne parametry CPU
Zakładka
Edytowalny parametr
Startup
Monitoring time for signaling readiness by modules
Monitoring time for transferring parameters to modules
Cycle/clock memory
Cycle monitoring time
Cycle load due to communication
Size of the process image of inputs *)
Size of the process image of outputs
Memory
*)
Local data for the various priority classes
*)
Communication resources: Maximum number of communication
requests. Możesz tylko zwiększać tę wartość *).
Time-of-day interrupts (dla
każdego skojarzonego OB)
"Active" checkbox
"Execution" list box
Starting date
Time
Cyclic interrupt (dla każdego
skojarzonego OB)
Execution
Phase offset
Diagnostics/clock
Correction factor
Security
Protection level and password
H parameter
Test cycle time
Maximum cycle time extension
Maximum communication delay
Maximum inhibit time for priority classes > 15
Minimum I/O retention time
*) Modyfikacja
tych parametrów zmienia konfigurację i zawartość pamięci.
Nowe wartości powinny pasować do obecnego i planowanego programu użytkownika.
234
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.7 Edycja parametrów CPU
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
Procedura
Aby edytować parametry CPU w systemie fault-tolerant postępuj wg poniższych kroków.
Szczegóły każdego kroku opisano w następnych rozdziałach.
Krok
Co należy zrobić?
Zobacz rozdział
A
Edycja parametrów CPU offline
Krok A: Edycja
parametrów CPU offline
(str. 235)
B
Zatrzymanie standby CPU
C
Ładowanie zmienionych parametrów CPU do standby CPU
Krok B: Zatrzymanie
standby CPU (str. 236)
Krok C: Ładowanie
zmienionych parametrów
CPU do standby CPU
(str. 236)
D
Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją
Krok D: Przełączenie na
CPU ze zmienioną
konfiguracją (str. 237)
E
Przejście w tryb redundantny
Krok E: Przejście w
tryb redundantny
(str. 238)
Uwaga
Po zmianie konfiguracji sprzętowej, operacja ładowania przebiega w większości
automatycznie. Oznacza to, że nie trzeba ręcznie wykonywać kroków opisanych w
rozdziałach Krok B: Zatrzymanie standby CPU (str. 236) do Krok E: Przejście w tryb
redundantny (str. 238). Zachowanie systemu pozostaje bez zmian zgodnie z wcześniejszym
opisem.
Więcej informacji znajduje się w pomocy online w HW Config, "Download to module ->
Download station configuration in RUN mode".
14.7.2
Krok A: Edycja parametrów CPU offline
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
Procedura
1. Zmień odpowiednie parametry CPU offline w HW Config.
2. Skompiluj nową konfigurację, ale nie ładuj jej do PLC.
Wynik
Zmieniona konfiguracja sprzętowa jest w PG/ES. PLC pracuje ze starą konfiguracją w trybie
redundantnym.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
235
Zmiany w systemie podczas pracy
14.7 Edycja parametrów CPU
14.7.3
Krok B: Zatrzymanie standby CPU
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
Procedura
1. W SIMATIC Manager, wybierz CPU w systemie fault-tolerant, potem wybierz "PLC >
Operating Mode" z menu.
2. Z okna dialogowego "Operating Mode" wybierz standby CPU, potem kliknij "Stop".
Wynik
Standby CPU przechodzi w STOP, master CPU pozostaje w trybie RUN, system
fault-tolerant pracuje w trybie pojedynczym (single mode). Jednostronne I/O w standby CPU
nie są dostępne.
14.7.4
Krok C: Ładowanie zmienionych parametrów CPU do standby CPU
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie pojedynczym (single mode).
Procedura
Załaduj skompilowaną konfigurację sprzętową do standby CPU, który jest w trybie STOP.
UWAGA
Program użytkownika i konfiguracja połączeń nie mogą być ładowane w trybie pojedynczym.
Wynik
Zmienione parametry w nowej konfiguracji sprzętowej w standby CPU nie mają jeszcze
wpływu na trwającą pracę systemu.
236
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.7 Edycja parametrów CPU
14.7.5
Krok D: Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją
Sytuacja startowa
Zmieniona konfiguracja sprzętowa jest załadowana do standby CPU.
Procedura
1. W SIMATIC Manager, wybierz CPU w systemie fault-tolerant, potem wybierz "PLC >
Operating Mode" z menu.
2. W oknie dialogowym "Operating Mode" kliknik przycisk "Switch to...".
3. W oknie dialogowym "Switch" wybierz opcję "with altered configuration" i kliknij przycisk
"Switch".
4. Potwierdź zapytanie przyciskiem "OK".
Wynik
Standby CPU przeprowadza link-up i update (zobacz rozdział Link-up i update (str. 93)) i
zostaje master’em. Poprzedni master CPU przechodzi w tryb STOP, system fault-tolerant
pracuje z nową konfiguracją sprzętową w trybie pojedynczym.
Reakcja I/O
Typ I/O
Jednostronne I/O
poprzedniego master CPU
Jednostronne I/O nowego
master CPU
Przełączane I/O
Moduły I/O
nie są adresowane przez CPU.
są rekonfigurowane 1) i
uaktualniane przez CPU.
pracują bez żadnych
przerw.
Moduły wyjściowe wystawiają
wartości zastępcze lub
wstrzymane.
Centralne moduły są resetowane pierwsze. Moduły wyjściowe wystawiają 0 w tym czasie (zamiast wartości zastępczych
lub wstrzymanych).
1)
Reakcja na przekroczenie czasu monitorowania
Update jest anulowany i zamiana master/standby nie ma miejsca jeśli jeden z czasów
przekroczy skonfigurowane maksimum. System fault-tolerant pozostaje w trybie pojedynczym
(single mode) z poprzednim master CPU i w pewnych warunkach ponawia zamianę mastera
później. Więcej informacji w rozdziale Monitorowanie czasu (str. 106).
Gdy czasy monitorowania różnią się między procesorami, używane są zawsze większe czasy.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
237
Zmiany w systemie podczas pracy
14.7 Edycja parametrów CPU
14.7.6
Krok E: Przejście w tryb redundantny
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje z nową konfiguracją sprzętową w trybie pojedynczym (single
mode).
Procedura
1. W SIMATIC Manager, wybierz CPU w systemie fault-tolerant, potem wybierz "PLC >
Operating Mode" z menu.
2. W oknie dialogowym "Operating Mode", wybierz standby CPU, potem kliknij "Warm Restart ".
Wynik
Standby CPU wykonuje link-up i update. System fault-tolerant pracuje z nową
konfiguracją w trybie redundantnym.
Reakcja I/O
Przełączane I/O
Typ I/O
Jednostronne I/O standby
CPU
Jednostronne I/O master
CPU
Moduły I/O
są rekonfigurowane 1) i
uaktualniane przez CPU.
pracują bez żadnych przerw.
Centralne moduły są resetowane pierwsze. Moduły wyjściowe wystawiają 0 w tym czasie (zamiast wartości zastępczych
lub wstrzymanych).
1)
Reakcja na przekroczenie czasu monitorowania
Update jest anulowany jeśli jeden z czasów przekroczy skonfigurowane maksimum.
System fault-tolerant pozostaje w trybie pojedynczym z poprzednim master CPU i w
pewnych warunkach ponawia link-up i update później. Więcej informacji w rozdziale
Monitorowanie czasu (str. 106).
Gdy czasy monitorowania różnią się między procesorami, używane są zawsze większe czasy.
238
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.8 Zmiana konfiguracji pamięci procesora
14.8
Zmiana konfiguracji pamięci procesora
14.8.1
Zmiana konfiguracji pamięci procesora
Stan redundantny systemu jest możliwy tylko wtedy, kiedy obydwa CPU mają taką
samą konfigurację pamięci. Spełnione muszą być poniższe warunki:
● Rozmiar i typ pamięci load (RAM lub FLASH) na obydwu CPU muszą być identyczne.
Konfiguracja pamięci procesorów może być zmieniana w trakcie pracy. Możliwe modyfikacje
pamięci S7-400H:
● Rozszerzanie pamięci load
● Zmiana typu pamięci load
14.8.2
Rozszerzanie pamięci load
Dozwolone są dwie poniższe metody:
● Modernizacja pamięci load poprzez włożenie karty z większą ilością pamięci
● Modernizacja pamięci load poprzez włożenie karty RAM, jeśli system pracował bez
karty
Przy takiej zmianie pamięci, cały program użytkownika jesk kopiowany z master CPU do
standby CPU podczas operacji link-up (zobacz rozdział Sekwencja Update (str. 101)).
Restrykcje
Zalecane jest używanie kart RAM, ponieważ wtedy program jest automatycznie kopiowany do
pamięci load w standby CPU podczas link-up.
Możliwe jest również używanie kart FLASH. Jednak w tym wypadku trzeba samodzielnie
załadować cały program użytkownika i konfigurację sprzętową do nowej karty FLASH (zobacz
procedurę w rozdziale Zmiana typu pamięci load (str. 240)).
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
239
Zmiany w systemie podczas pracy
14.8 Zmiana konfiguracji pamięci procesora
Procedura
Przeprowadź poniższą sekwencję:
Krok
Co należy zrobić?
Jak reaguje system?
1
2
Przełącz standby CPU w STOP używając PG.
System pracuje w trybie pojedynczym (single mode).
Standby CPU żąda resetu pamięci.
3
Wymień obecną kartę w CPU na kartę z większą
ilością pamięci.
Zresetuj standby CPU używając PG.
–
4
Uruchom standby CPU za pomocą polecenia
"PLC > Mode > Switch to CPU ... with expanded
memory configuration".
 Standby CPU przeprowadza link-up i
update i staje się master’em.
 Poprzedni master CPU przechodzi w STOP.
 System pracuje w trybie pojedynczym.
5
Wyłącz zasilanie drugiego CPU.
Podsystem jest zablokowany.
6
Zmień konfigurację pamięci drugiego CPU jak w
krokach 2 do 3 dla pierwszego CPU.
–
7
Uruchom drugi CPU z PG.
 Drugi CPU dokonuje link-up i update.
 System ponownie pracuje w trybie
redundantnym.
14.8.3
Zmiana typu pamięci load
Poniższe typy kart pamięci mogą pracować jako pamięć load:
● Karta RAM dla testów i fazie uruchomienia
● Karta FLASH do permanetnego zachowania całego programu użytkownika
Rozmiar nowej karty pamięci jest nieistotny.
W tym wypadku system nie kopiuje żadnych elementów programu z master CPU do standby
CPU. Przesyła tylko zawartość niezmienionych bloków programu użytkownika (zobacz
rozdział Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją lub konfiguracją pamięci
rozszerzonej (str. 103)).
Na użytkowniku spoczywa obowiązek załadowania całego programu do nowej pamięci load.
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
Obecny stan programu jest dostępny jako projekt STEP 7 w formie
bloków na PG/ES.
UWAGA
Nie możesz w tym wypadku załadować programu zgranego (uploaded) z PLC.
Nie można rekompilować programu z pliku źródłowego STL, ponieważ ustawi to nowy
stempel czasowy dla wszystkich bloków i zablokuje ich kopiowanie przy operacji
zamiany master/standby.
240
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.8 Zmiana konfiguracji pamięci procesora
Procedura
Do the following in the sequence given:
Krok
Co należy zrobić?
1
2
Przełącz standby CPU w STOP używając PG.
System pracuje w trybie pojedynczym (single mode).
Wymień obecną kartę w standby CPU na kartę innego Standby CPU żąda resetu pamięci.
typu.
3
Zresetuj standby CPU używając PG.
–
4
Wgraj program data do standby CPU w STEP 7
poleceniem "Download User Program to Memory
Card". Uwaga: Wybierz właściwy CPU w oknie
dialogowym.
Uruchom standby CPU za pomocą polecenia
"PLC > Mode > Switch to CPU ... with altered
configuration".
–
5
Jak reaguje system?
 Standby CPU przeprowadza link-up i
update i staje się master’em.
 Poprzedni master CPU przechodzi w STOP.
 System pracuje w trybie pojedynczym.
6
Zmień konfigurację pamięci drugiego CPU jak w kroku –
2 dla pierwszego CPU.
7
Wgraj program i konfigurację sprzętową do
drugiego CPU.
Uruchom drugi CPU z PG.
8
–
 Drugi CPU dokonuje link-up i update.
 System ponownie pracuje w trybie
redundantnym.
UWAGA
Jeśli chcesz przejść na karty FLASH, możesz na nie wgrać program i konfigurację
sprzętową wcześniej, bez wkładania do CPU. Kroki 4 i 7 można wtedy pominąć.
Jakkolwiek karty pamięci w obydwu CPU muszą być załadowane w ten sam sposób.
Zmiana kolejności bloków w pamięci load spowoduje przerwanie operacji link-up.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
241
Zmiany w systemie podczas pracy
14.8 Zmiana konfiguracji pamięci procesora
Zapis na kartę FLASH w systemie fault-tolerant
Kartę FLASH można zapisać w trakcie pracy (RUN) systemu fault-tolerant. Warunkiem jest
zgodność danych i konfiguracji w obydwu sterownikach i w projekcie na stacji inżynierskiej.
Wykonaj poniższe kroki:
1. Ustaw standby CPU w STOP i włóż kartę FLASH w CPU.
2. Przeprowadź reset pamięci CPU używając STEP 7.
3. Wgraj konfigurację sprzętową używając STEP 7.
4. Wgraj program za pomocą polecenia w STEP 7 "Download User Program to Memory
Card". Uwaga: Wybierz właściwy CPU w oknie dialogowym.
5. Przełącz na CPU ze zmienioną konfiguracją (okno "Operating Mode"). Powoduje to
zamianę funkcji master/standby; CPU z kartą FLASH jest teraz master CPU. Standby
CPU jest w STOP.
6. Włóż kartę FLASH do CPU będącego w STOP. Przeprowadź reset pamięci CPU używając
STEP 7.
7. Wykonaj krok 4: Wgraj program za pomocą polecenia w STEP 7 "Download User Program
to Memory Card". Uwaga: Wybierz właściwy CPU w oknie dialogowym.
8. Przeprowadź “warm restart” na standby CPU (okno "Operating Mode"). System
przechodzi w stan "Redundant".
Spójność danych online i offline również obowiązuje jeśli usuwasz karty FLASH z systemu
fault-tolerant. Dodatkowo dostępna pamięć RAM musi być nie mniejsza niż aktualny rozmiar
programu w STEP 7 (STEP 7 Program > Block Container > Properties "Blocks").
1. Ustaw standby CPU w STOP i usuń kartę FLASH. Dostosuj konfigurację pamięci.
2. Przeprowadź reset pamięci CPU używając STEP 7.
3. Wgraj bloki programu używając STEP 7.
4. Przełącz na CPU ze zmienioną konfiguracją (okno "Operating Mode").
5. Usuń kartę FLASH z CPU będącego w STOP. Dostosuj konfigurację RAM
i przeprowadź reset pamięci CPU.
6. Przeprowadź “warm restart” na standby CPU (okno "Operating Mode"). System
przechodzi w stan "Redundant”.
242
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.9 Rekonfiguracja modułu
14.9
Rekonfiguracja modułu
14.9.1
Rekonfiguracja modułu
Odnieś się do informacji w oknie "Hardware Catalog", aby określić, które moduły
(sygnałowe i funkcyjne) mogą być rekonfigurowane w trakcie pracy. Specyficzne zachowanie
poszczególnych modułów jest opisane w odpowiedniej dokumentacji.
UWAGA
Jeśli zmodyfikujesz chronione parametry, system odrzuci próbę przejścia na CPU
zawierający te zmienione parametry. Zdarzenie W#16#5966 jest wyzwalane i wpisywane do
bufora diagnostycznego. Następnie musisz przywrócić poprzednie wartości tym
parametrom.
Nowe wartości powinny pasować do obecnego i planowanego programu użytkownika.
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
Procedura
Aby edytować parametry modułów w systemie fault-tolerant postępuj wg poniższych
kroków. Szczegóły każdego kroku opisano w następnych rozdziałach.
Krok
Co należy zrobić?
Zobacz rozdział
A
Edycja parametrów offline
B
Zatrzymanie standby CPU
Krok A: Edycja parametrów
offline (str. 244)
Krok B: Zatrzymanie
standby CPU (str. 244)
C
Ładowanie zmienionych parametrów CPU do standby CPU
D
Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją
E
Przejście w tryb redundantny
Krok C: Ładowanie
zmienionych parametrów
CPU do standby CPU
(str. 245)
Krok D: Przełączenie na
CPU ze zmienioną
konfiguracją (str. 245)
Krok E: Przejście w
tryb redundantny
(str. 247)
Uwaga
Po zmianie konfiguracji sprzętowej, operacja ładowania przebiega w większości
automatycznie. Oznacza to, że nie trzeba ręcznie wykonywać kroków opisanych w
rozdziałach Krok B: Zatrzymanie standby CPU (str. 244) do Krok E: Przejście w tryb
redundantny (str. 247). Zachowanie systemu pozostaje bez zmian zgodnie z wcześniejszym
opisem.
Więcej informacji znajduje się w pomocy online w HW Config, "Download to module > Download station configuration in RUN mode".
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
243
Zmiany w systemie podczas pracy
14.9 Rekonfiguracja modułu
14.9.2
Krok A: Edycja parametrów offline
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
Procedura
1. Zmień odpowiednie parametry modułów offline w HW Config.
2. Skompiluj nową konfigurację, ale nie ładuj jej do PLC.
Wynik
Zmieniona konfiguracja sprzętowa jest w PG/ES. PLC pracuje ze starą konfiguracją w trybie
redundantnym.
14.9.3
Krok B: Zatrzymanie standby CPU
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie redundantnym.
Procedura
1. W SIMATIC Manager, wybierz CPU w systemie fault-tolerant, potem wybierz "PLC >
Operating Mode" z menu.
2. Z okna dialogowego "Operating Mode" wybierz standby CPU, potem kliknij "Stop".
Wynik
Standby CPU przechodzi w STOP, master CPU pozostaje w trybie RUN, system
fault-tolerant pracuje w trybie pojedynczym (single mode). Jednostronne I/O w standby CPU
nie są dostępne.
244
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.9 Rekonfiguracja modułu
14.9.4
Krok C: Ładowanie zmienionych parametrów CPU do standby CPU
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje w trybie pojedynczym (single mode).
Procedura
Załaduj skompilowaną konfigurację sprzętową do standby CPU, który jest w trybie STOP.
UWAGA
Program użytkownika i konfiguracja połączeń nie mogą być ładowane w trybie pojedynczym.
Wynik
Zmienione parametry w nowej konfiguracji sprzętowej w standby CPU nie mają jeszcze
wpływu na trwającą pracę systemu.
14.9.5
Krok D: Przełączenie na CPU ze zmienioną konfiguracją
Sytuacja startowa
Zmieniona konfiguracja sprzętowa jest załadowana do standby CPU.
Procedura
1. W SIMATIC Manager, wybierz CPU w systemie fault-tolerant, potem wybierz "PLC >
Operating Mode" z menu.
2. W oknie dialogowym "Operating Mode" kliknik przycisk "Switch to...".
3. W oknie dialogowym "Switch" wybierz opcję "with altered configuration" i kliknij przycisk
"Switch".
4. Potwierdź zapytanie przyciskiem "OK".
Wynik
Standby CPU przeprowadza link-up i update (zobacz rozdział Link-up i update (str. 93)) i
zostaje master’em. Poprzedni master CPU przechodzi w tryb STOP, system fault-tolerant
pracuje z nową konfiguracją sprzętową w trybie pojedynczym.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
245
Zmiany w systemie podczas pracy
14.9 Rekonfiguracja modułu
Reakcja I/O
Typ I/O
Jednostronne I/O
poprzedniego master CPU
Jednostronne I/O nowego
master CPU
Przełączane I/O
Moduły I/O
nie są adresowane przez CPU.
są rekonfigurowane 1) i
uaktualniane przez CPU.
pracują bez żadnych
przerw.
Moduły wyjściowe wystawiają
wartości zastępcze lub
wstrzymane.
Centralne moduły są resetowane pierwsze. Moduły wyjściowe wystawiają 0 w tym czasie (zamiast wartości zastępczych
lub wstrzymanych).
1)
Reakcja na przekroczenie czasu monitorowania
Update jest anulowany i zamiana master/standby nie ma miejsca jeśli jeden z czasów
przekroczy skonfigurowane maksimum. System fault-tolerant pozostaje w trybie pojedynczym
(single mode) z poprzednim master CPU i w pewnych warunkach ponawia zamianę mastera
później. Więcej informacji w rozdziale Monitorowanie czasu (str. 106).
Gdy czasy monitorowania różnią się między procesorami, używane są zawsze większe czasy.
Wywołanie
OB83
Po przesłaniu parametrów do modułów, wywoływany jest OB 83 wg poniższej sekwencji:
1. Po zmianie parametrów modułu w STEP 7 i załadowaniu ich w RUN do CPU, startowany
jest OB 83 (zdarzenie W#16#3367). Istotne informacje w OB, to logiczny adres
(OB83_MDL_ADDR) i typ modułu (OB83_MDL_TYPE). Od tej chwili dane wejściowe i
inicjujące tego modułu mogą być błędne i SFC wysyłające dane do tego modułu muszą być
nieaktywne.
2. Po zakończeniu OB 83, parametry tego modułu są ponownie ustawiane.
3. Po zakończeniu ustawiania parametrów, OB 83 jest startowany ponownie (zdarzenie
W#16#3267 jeśli parametryzacja się powiodła lub W#16#3968 jeśli się nie powiodła). Dane
wejściowe i inicjujące tego modułu są takie same jak po przerwaniu po włożeniu (insertion
interrupt) co oznacza, że przy pewnych warunkach mogą być niepoprawne. SFC wysyłające
dane do modułu mogą być ponownie aktywne.
246
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Zmiany w systemie podczas pracy
14.9 Rekonfiguracja modułu
14.9.6
Krok E: Przejście w tryb redundantny
Sytuacja startowa
System fault-tolerant pracuje z nową konfiguracją sprzętową w trybie pojedynczym (single
mode).
Procedura
1. W SIMATIC Manager, wybierz CPU w systemie fault-tolerant, potem wybierz "PLC >
Operating Mode" z menu.
2. W oknie dialogowym "Operating Mode", wybierz standby CPU, potem kliknij "Warm Restart".
Wynik
Standby CPU wykonuje link-up i update. System fault-tolerant pracuje z nową
konfiguracją w trybie redundantnym.
Reakcja I/O
Typ I/O
Jednostronne I/O standby
CPU
Jednostronne I/O master
CPU
Moduły I/O
są rekonfigurowane 1) i
uaktualniane przez CPU.
pracują bez żadnych przerw.
Przełączane I/O
Centralne moduły są resetowane pierwsze. Moduły wyjściowe wystawiają 0 w tym czasie (zamiast wartości zastępczych
lub wstrzymanych).
1)
Reakcja na przekroczenie czasu monitorowania
Update jest anulowany jeśli jeden z czasów przekroczy skonfigurowane maksimum.
System fault-tolerant pozostaje w trybie pojedynczym z poprzednim master CPU i w
pewnych warunkach ponawia link-up i update później. Więcej informacji w rozdziale
Monitorowanie czasu (str. 106).
Gdy czasy monitorowania różnią się między procesorami, używane są zawsze większe czasy.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
247
Zmiany w systemie podczas pracy
14.9 Rekonfiguracja modułu
248
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
15
Moduły synchronizacyjne
15.1
Moduły synchronizacyjne dla S7-400H
Funkcja modułów synchronizacyjnych
Moduły synchronizacyjne służą do komunikacji pomiędzy dwoma procesorami S7-400H.
Wymagane są dwa moduły na procesor połączone parami światłowodem.
System zezwala na hot-swapping modułów synchronizacyjnych, więc naprawa
redundantnego łącza jest prostsza i nie powoduje wstrzymania pracy systemu.
Przy usunięciu modułu w trybie redundantnym następuje utrata synchronizacji.
Standby CPU przechodzi w tryb TROUBLESHOOTING. Drugi CPU pozostaje masterem
i konytuuje pracę w trybie pojedynczym. Po włożeniu nowego modułu synchronizacyjnego i
podłączeniu światłowodu do drugiego, standby CPU przeprowadza link-up i update.
Odległośc pomiędzy S7-400H CPU
Dostępne są dwa typy modułów:
Numer zamówieniowy
Maksymalna odległość pomiędzy procesorami
6ES7 960–1AA04–0XA0
6ES7 960–1AB04–0XA0
10 m
10 km
Długie kable synchronizacyjne mogą wydłużyć czas cyklu do 10 % na kilometr kabla.
Uwaga
System fault-tolerant wymaga 4 modułów synchronizacyjnych tego samego typu.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
249
Moduły synchronizacyjne
15.1 Moduły synchronizacyjne dla S7-400H
Konfiguracja mechaniczna
Dioda LINK OK
Interfejs światłowodowy
Rys. 15-1
Moduł synchronizacyjny
UWAGA
Ryzyko obrażeń.
Moduł synchronizacyjny jest wyposażony w system laserowy kwalifikowany jako
"CLASS 1 LASER PRODUCT" wg IEC 60825-1.
Unikaj bezpośredniego kontaktu z promieniem lasera. Nie otwieraj osłony. Zawsze kieruj
się informacjami z tego podręcznika i miej go pod ręką.
250
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Moduły synchronizacyjne
15.1 Moduły synchronizacyjne dla S7-400H
CLASS 1 LASER PRODUCT
LASER KLASSE 1 PRODUKT
TO EN 60825
Dioda LINK OK
Dioda "LINK OK" na module pokazuje jakość połączenia pomiędzy CPU.
Dioda LINK OK
Znaczenie
Świeci
Miga
Połączenie jest poprawne
Połączenie jest niestabilne, sygnał jest zakłócony
Sprawdź wtyczki i kable
Sprawdź, czy światłowody są zainstalowane wg wskazówek w rozdziale
Instalacja światłowodów (str. 252)
Nie świeci
Połączenie jest zerwane lub sygnał świetlny zbyt tłumiony
Sprawdź wtyczki i kable
Sprawdź, czy światłowody są zainstalowane wg wskazówek w rozdziale
Instalacja światłowodów (str. 252)
OB 84
W trybie redundantnym, gdy system wykryje ograniczenie wydajności łącza
redundantnego, wywołuje OB 84.
Interfejsy światłowodowe nieużywanych modułów
Interfejsy światłowodowe nieużywanych modułów muszą być zaślepione ślepymi wtyczkami w
celu ochrony optyki modułu. Wtyczki są dostarczane razem z modułem.
Specyfikacja techniczna
Parametry
6ES7 960–1AA04–0XA0
6ES7 960–1AB04–0XA0
Maksymalna odległość pomiędzy
procesorami
10 m
10 km
Napięcie zasilania
5.1 V, dostarczane przez CPU 5.1 V, dostarczane przez CPU
Pobór prądu
210 mA
250 mA
Straty mocy
Długość fali optycznej
1.1 W
850 nm
1.3 W
1300 nm
Maksymalna tłumienność
światłowodu
7 dB
12 dB
Dozwolona różnica długości kabli
9m
50 m
Wymiary W x H x D (mm)
25 x 53 x 140
25 x 53 x 140
Masa
0.065 kg
0.065 kg
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
251
Moduły synchronizacyjne
15.2 Instalacja światłowodów
15.2
Instalacja światłowodów
Wstęp
Kable światłowodowe mogą być instalowane tylko przez wykwalifikowany personel.
Zawsze należy się stosować do odpowiedniego prawa i reguł z zakresu bezpieczeństwa
budynków. Instalacja musi być przeprowadzona drobiazgowo, ponieważ wadliwe instalacje
stanowią najczęstszą przyczynę błędów. Typowe przyczyny:
● Plątanie/supłanie się kabli w wyniku nieprawidłowych promieni wygięcia.
● Kruszenie kabla w wyniku nadmiernej siły wywieranej przez osobę kładzącą kable lub
w wyniku ścisku lub przez duży nacisk innych kabli.
● Przeciągnięcie w wyniku silnych naprężeń.
● Uszkodzenia na ostrych kantach itd.
Dozwolone promienie gięcia dla prefabrykowanych kabli
Podczas kładzenia kabla nie wolno zejść poniżej poniższych promieni:
● Przy wtyczce: 55 mm
● Podczas instalacji: 60 mm (wielokrotnie)
● Po instalacji: 40 mm (jednorazowo)
Porady przy instalacji światłowodów do łącza synchronizacyjnego S7-400H
Prowadź kable innymi drogami. Zwiększa to dyspozycyjność zabezpiecza przed podwójnymi
błędami przy jednoczesnym zerwaniu.
Zawsze upewnij się, że światłowody są podłączone do obydwu CPU przed załączeniem
zasilania systemu. W przeciwnym wypadku obydwa CPU mogą wykonywać program jako
master CPU.
Zapewnienie jakości
Przed instalacją kabli światłowodowych sprawdź poniższe punkty:
● Czy dostarczona paczka zawiera właściwe kable światłowodowe?
● Czy są widoczne uszkodzenia?
● Czy zorganizowałeś odpowiednie przechowanie światłowodów na obiekcie do momentu
instalacji?
● Czy kategoria kabli pasuje do podłączanych komponentów?
Przechowywanie kabli światłowodowych
Jesli kable nie są instalowane zaraz po odbiorze, zalecane jest przechowanie ich w
suchej lokacji, zabezpieczone przez uszkodzeniami mechanicznymi i termicznymi.
Sprawdź dozwolony zakres temperatur dla kabli. Nie powinieneś rozpakowywać kabli z
orginalnego opakowania, jeśli nie zamierzasz ich instalować.
252
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Moduły synchronizacyjne
15.2 Instalacja światłowodów
Instalacje otwarte, przepusty, trasy kablowe:
Przy instalacji zwróć uwagę na poniższe punkty:
● Kable światłowodowe mogą być instalowane w otwartych lokacjach jeśli wyeliminowano
zagrożenia (rury osłonowe, kanały itp.).
● Kable powinny być montowane na konstrukcjach montażowych (koryta kablowe, drabiny
kablowe) z użyciem mocowania kabla. Przy mocowaniu kabla do konstrukcji uważaj, aby
go nie zgnieść (zobacz Nacisk).
● Zawsze stęp lub zaokrąglij krawędzie przepustu zanim zainstalujesz kable. Zabezpiecza to
kable przed uszkodzeniem podczas wciągania i mocowania.
● Promień gięcia nie może być mniejszy niż podany przez producenta.
● Promienie rozgałęzień tras musi być dobrany do promieni gięcia kabli.
Wciąganie kabli
Przy wciąganiu kabli:
● Sprawdź dozwoloną siłę ciągnięcia kabla w specyfikacji producenta.
● Nie odwijaj większych długości z bębna, gdy wciągasz kabel.
● Tam gdzie to możliwe, instaluj kabel bezpośrednio z bębna.
● Nie odwijaj kabla bocznie przez kołnierz bębna (ryzyko skręcenia kabla).
● Powinieneś używać osłony do ciągnięcia kabla.
● Zawsze miej na uwadze promień gięcia.
● Nie używaj nawilżaczy bazowanych na smarze lub oleju.
Poniższe nawilżacze można stosować do ułatwienia ciągnięcia kabl:
– Żółty smar (Wire-Pulling, od Klein Tools; 51000)
– Łagodne mydło
– Płyn do mycia naczyń
– Talk
– Detergent
Nacisk
Nie wywieraj nacisku na kabel, np. przez nieodpowiednie użycie klamr (quick-mount) lub
wiązań kabla. Instalacja powinna zabezpieczać również kabel przed chodzeniem po nim.
Wpływ ciepła
Kable światłowodowe są bardzo czułe na bezpośrednie grzanie, więc nie mogą być
obrabiane palnikami, gorącym powietrzem itp.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
253
Moduły synchronizacyjne
15.3 Wybór światłowodów
15.3
Wybór światłowodów
Przy wyborze kabli światłowodowych zwróć uwagę na poniższe punkty:
● Wymagana długość
● Instalacja na zewnątrz lub wewnątrz budynków
● Wymagana odporność na mechaniczne czynniki?
● Wymagane zabezpieczenia przed gryzoniami?
● Instalacja bezpośrednio w ziemi (zakopanie kabla)?
● Wodoodporność kabla?
● Jakie temperatury ma znosić kabel?
Kable do 10 m
Moduły synchronizacyjne 6ES7 960–1AA04–0XA0 mogą pracować z kablami o długości do
10m.
Dla długości do 10m wybierz kable z poniższymi parametrami:
● Wielomodowy 50/125 µ lub 62,5/125 µ
● Typ patch do aplikacji wewnątrz szaf
● kabel 2 x duplex na system fault-tolerant, krosowane
● Typ wtyczki LC–LC
Poniższe długości są dostępne jako akcesoria systemów fault-tolerant
Tabela 15-1 Akcesoria światłowodowe
Długość
Numer zamówieniowy
1 metr
6ES7960–1AA04–5AA0
2m
6ES7960–1AA04–5BA0
10 m
6ES7960–1AA04–5KA0
Kable do 10 km
Moduły synchronizacyjne 6ES7 960–1AA04–0XA0 mogą pracować z kablami o długości do
10km.
Kieruj się poniższymi zasadami:
● Upewnij się, że nie ma zbyt dużych naprężeń na modułach jeśli używasz kabli o długości
powyżej 10 m.
● Zwróć uwagę na warunki pracy kabla (promień gięcia, nacisk, temperatura...).
● Zwróć uwagę na właściwości kabla (tłumienność, pasmo...).
254
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Moduły synchronizacyjne
15.3 Wybór światłowodów
Kable światłowodowe o długościach > 10 m zwykle są wykonywane specjalnie. W pierwszym
kroku wybierz:
● Światłowód jednomodowy (mono-mode fiber) 9/125 µ
Dla krótkich odległości podczas testów możesz użyć kabli do 10m dostępnych jako
akcesoria. Do pracy ciągłej dozwolone są tylko kable jednomodowe wg specyfikacji.
Tabela poniżej zawiera dalsze specyfikacje zależne od konkretnej aplikacji:
Tabela 15-2 Specyfikacja kabli światłowodowych do aplikacji wewnątrz budynków
Okablowanie
Wymagane komponenty
Specyfikacja
Kable patch’owe
Całe okablowanie jest
wewnątrz budynku
Nie są wymagane
połączenia między kablami
wewnątrz budynku a kablami
poza nim (pod gołym
niebem)
Niezbędna długość jest
dostępna w jednym kawałku.
Nie trzeba łączyćsegmentów Kabel prefabrykowany
kabli rozdzielnicami.
Zakończenie instalacji przy
użyciu prefabrykowanych
kabli patch’owych
Kabel 2 x duplex na system
Wtyczka typ LC-LC
Krosowane włókna
Specjalne właściwości zależne od aplikacji:
certyfikat UL
materiały halogen-free
Całe okablowanie jest
włączając kable pach’owe do
instalacji wewnątrz wg wymagań
wewnątrz budynku
Nie są wymagane
połączenia między kablami
wewnątrz budynku a kablami
poza nim (pod gołym
niebem)
Niezbędna długość jest
dostępna w jednym kawałku.
Nie trzeba łączyćsegmentów
kabli rozdzielnicami.
Zakończenie instalacji przy
użyciu prefabrykowanych
kabli patch’owych
1 kabel z 4 włóknami na system fault-tolerant
Obydwa interfejsy w jednym kablu
1 lub 2 kable z kilkoma włóknami dzielonymi
Separowane interfejsy w celu zwiększenia
dyspozycyjności
(redukcja
przyczyny
wspólnej)
Wtyczka ST lub SC w celu dostosowania do
innych komponentów
Specjalne właściwości zależne od aplikacji:
Certyfikat UL
Materiały halogen-free
Unikaj kabli klejonych na obiekcie. Używaj
prefabrykowanych kabli przewidzianych do
wciągania, o konstrukcji odpornej na wygięcia i
złamania oraz z załączonym protokołem
pomiarów.
Instalacja przy użyciu szafek
rozdzielczych, zobacz Rys.
15-2
Kable wielowłóknowe, 4 włókna na system
Wtyczka typ LC-LC
Krosowane włókna
Specjalne właściwości zależne od aplikacji:
Certyfikat UL
Materiały halogen-free
Kabel pach’owy do instalacji wewnątrz
Wtyczka LC, ST lub SC w celu dostosowania
do innych komponentów
Jedna rozdzielnica na rozgałęzienie
Kable są połączone przez rozdzielnice.
Wtyczki typu ST lub SC.
Sprawdź poprawność krosowań przy
podłączaniu procesorów.
Wtyczka ST lub SC w celu dostosowania do
innych komponentów
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
255
Moduły synchronizacyjne
15.3 Wybór światłowodów
Tabela 15-3 Specyfikacja kabli światłowodowych do aplikacji na zewnątrz budynków
Okablowanie
Wymagane komponenty
Specyfikacja
Wymagane połączenia
między kablami wewnątrz
budynku a kablami poza
nim (pod gołym niebem)
zobacz Rys. 15-2
 Kable do zastosowań
poza budynkami
Kable do zastosowań poza budynkami
 1 kabel z 4 włóknami na system fault-tolerant
Obydwa interfejsy w jednym kablu
 1 lub 2 kable z kilkoma włóknami dzielonymi
Separowane interfejsy w celu zwiększenia
dyspozycyjności (redukcja przyczyny wspólnej)
 Wtyczka ST lub SC w celu dostosowania do
innych komponentów
Specjalne właściwości zależne od aplikacji:
 Certyfikat UL
 Materiały halogen-free
Dalsze specyfikacje zależne od warunków pracy:
 Ochrona mechaniczna
 Odporność na gryzomie
 Wodoodporność
 Kable ziemne
 Zakres dopuszczalnych temperatur
Unikaj kabli klejonych na obiekcie. Używaj
prefabrykowanych kabli przewidzianych do wciągania,
o konstrukcji odpornej na wygięcia i złamania oraz z
załączonym protokołem pomiarów.
 włączając kable do instalacji
wewnątrz wg wymagań
 1 kabel z 4 włóknami na system fault-tolerant
Obydwa interfejsy w jednym kablu
 1 lub 2 kable z kilkoma włóknami dzielonymi
Separowane interfejsy w celu zwiększenia
dyspozycyjności (redukcja przyczyny wspólnej)
 Wtyczka ST lub SC w celu dostosowania do
innych komponentów
Specjalne właściwości zależne od aplikacji:
 Certyfikat UL
 Materiały halogen-free
Unikaj kabli klejonych na obiekcie. Używaj
prefabrykowanych kabli przewidzianych do
wciągania, o konstrukcji odpornej na wygięcia i
złamania oraz z załączonym protokołem pomiarów.
Wymagane połączenia
między kablami wewnątrz
budynku a kablami poza
nim (pod gołym niebem)
zobacz Rys. 15-2
256
 Kabel pach’owy do
instalacji wewnątrz
 Jedna rozdzielnica na
rozgałęzienie
Kable są połączone przez
rozdzielnice. Wtyczki typu ST
lub SC.
Sprawdź poprawność krosowań
przy podłączaniu procesorów.
 Wtyczka LC, ST lub SC w celu dostosowania
do innych komponentów
 Wtyczka ST lub SC w celu dostosowania do
innych komponentów
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Moduły synchronizacyjne
15.3 Wybór światłowodów
S7-400 z CPU 414-4H
rack 1
S7-400 z CPU 414-4H
rack 0
Dalsze szafki krosowe w celu zwiększenia
całkowitej
długości
poprzez
łączenie
segmentów kabla.
Szafka krosowa z
odpowiednimi
gniazdami (np. SC lub
ST)
Kabel patch
(duplex) np.
LC-SC/ST
Rys. 15-2
maks. 10km
kabla w instalacji
wewnątrz/na
zewnątrz
Szafka krosowa z
odpowiednimi
gniazdami (np. SC lub
ST)
Kabel patch
(duplex) np.
LC-SC/ST
Instalacja kabli światłowodowych przy użyciu rozdzielnic
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
257
Moduły synchronizacyjne
15.3 Wybór światłowodów
258
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16
Rozdział opisuje czynniki decydujące o czasie cyklu i reakcji w stacji S7-400.
Czas cyklu programu danego procesora można odczytać programatorem(zobacz
podręcznik Configuring Hardware and Connections with STEP 7 ).
Zawarte przykłady pokazują jak obliczać czas cyklu.
Ważnym aspektem procesu jest jego czas reakcji. Rozdział ten szczegółowo opisuje jak
obliczyć ten czynnik. Używając CPU 41x-H jako mastera na sieci PROFIBUS-DP należy
w obliczeniach uwzględnić dodatkowe cykle DP(zobacz rozdział Czas reakcji (str. 271)).
Dalsze informacje
Bardziej szczegółowe informacje o czasach wykonania są zawarte w Liście rozkazów
S7-400H. Lista zawiera wszystkie instrukcje STEP 7, które mogą być wykonane przez dany
procesor, razem z ich czasem wykonania i wszystkie SFC/SFB zintegrowane w procesorach
i funkcje IEC mogące być wywołane w STEP 7 razem z ich czasem wykonania.
16.1
Czas cyklu
Rozdział opisuje czynniki decydujące o czasie cyklu i jak go obliczyć.
Definicja czasu cyklu
Czas cyklu jest to czas wymagany przez system operacyjny do wykonania programu, tj. do
wykonania OB 1, włączając wszystkie czasy przerwań wymagane przez części programu i
niezbędne dla pracy sytemu.
Ten czas jest monitorowany.
Model kwantów
czasu
Program, czyli również program użytkownika, jest wykonywany cyklicznie w kwantach
czasu. Do demonstracji procesów przyjmujemy długość kwantu czasu równą dokładnie
1 ms.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
259
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.1 Czas cyklu
Obraz procesu
(process image) By uzyskać dokładny obraz sygnałów z procesu, procesor wczytuje i zapisuje sygnały
procesowe (I/O) do obrazu procesu, zanim rozpocznie cykliczne wykonywanie programu.
Procesor nie odwołuje się bezpośrednio do modułów sygnałowych, gdy operandy z obszarów
I/O reagują w czasie wykonywania programu, lecz raczej adresuje tę część pamięci, która
zawiera obraz I/O.
Fazy w cyklicznym wykonywaniu programu
Tabela poniżej pokazuje różne fazy cyklicznego wykonywania programu.
Tabela 16-1 Cykliczne wykonywanie programu
Krok
Sekwencja
1
2
System operacyjny inicjuje czas monitorowania cyklu.
Procesor zapisuje wartości z obrazu procesu na wyjścia modułów wyjść.
3
Procesor czyta stany wejść modułów wejść i uaktualnia obraz procesu dla wejść.
4
Procesor wykonuje program użytkownika w kwantach czasowych i wykonuje
operacje zdefiniowane w programie.
5
Na końcu cyklu system operacyjny wykonuje wszystkie oczekujące zadania, takie
jak ładowanie i kasowanie bloków.
6
Ostatecznie, po upłynięciu potencjalnie ustawionego minimalnego czasu cyklu,
procesor powraca do startu cyklu i restartuje monitorowanie cyklu.
Elementy czasu cyklu
PIO: Obraz wyjść
PII: Obraz wejść
SCC: Sprawdzenie czasu cyklu
OS: System operacyjny
PIO
Kwanty czasowe (1ms każdy)
PII
Program użytkownika
SCC (OS)
Kwant czasowy (1ms)
System operacyjny
Program użytkownika
Komunikacja
Rys. 16-1
260
Elementy i kompozycja czasu cyklu
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.2 Obliczanie czasu cyklu
16.2
Obliczanie czasu cyklu
Wydłużenie czasu cyklu
Czas cyklu programu jest wydłużany przez poniższe czynniki:
● Wykonywanie przerwań czasowych
● Obsługa przerwań sprzetowych (zobacz Czas reakcji na przerwanie (str. 281))
● Obsługa diagnostyki i błędów (zobacz Przykład obliczenia czasu reakcji na przerwanie (str.
283))
● Komunikacja przez MPI i CP podłącze do magistrali komunikacyjnej (np.: Ethernet,
Profibus, DP) jako czynnik natężenia komunikacji
● Specjalne funkcje, takie jak kontrola i monitoring tagów lub statusu bloków
● Wgrywanie i kasowanie bloków, kompresja pamięci programu
Czynniki wpływające
Tabela poniżej zawiera czynniki wpływające na czas cyklu.
Tabela 16-2 Czynniki wpływające na czas cyklu
Czynniki
Opis
Czas przesyłu obrazu wyjść (PIO) Patrz tabele od 16-3 i dalsze
i wejść (PII)
Czas wykonania programu
użytkownika
Czas dla systemu operacyjnego
w punkcie sprawdzenia czasu
cyklu
Kalkulowany na podstawie czasu wykonania rozkazów
(zobacz S7-400 statement list ).
Patrz tabela 16-8
Wydłużenie czasu cyklu w
związku z natężeniem
komunikacji
Maksymalne dozwolone natężenie komunikacji w trakcie cyklu
konfiguruje się procentowo w STEP 7 (podręcznik Programming
with STEP 7). Patrz Natężenie komunikacji (str. 268)
Obciążenie czasu w
związku z przerwaniami
Żądania przerwań mogą zawsze zatrzymać wykonywanie
programu. Patrz tabela 16-9
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
261
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.2 Obliczanie czasu cyklu
Odświeżanie obrazu procesu
Tabela poniżej przedstawia czas jaki potrzebuje procesor do odświeżenia obrazu
procesu (czas transferu obrazu procesu). Podane czasy reprezentują tylko "teoretyczne
wartości" i mogą być wydłużone przez przerwania lub komunikację w procesorze.
Obliczenie czasu transferu obrazu procesu:
C+ część w jednostce centralnej (brana z wiersza A tabeli poniżej)
+ część w jednostce rozszerzeń z lokalnym łączem (z wiersza B)
+ część w jednostce rozszerzeń ze zdalnym łączem (z wiersza C)
+ część w zintegrowanym interfejsie DP (z wiersza D)
+ część spójnych danych w zintegrowanym interfejsie DP (z wiersza E1)
+ część spójnych danych w zewnętrznym interfejsie DP (z wiersza E2)
= Czas transferu obrazu procesu
Tabele poniżej pokazują różne części czasu transferu obrazu procesu.
Podane czasy reprezentują tylko "teoretyczne wartości" i mogą być wydłużone przez
przerwania lub komunikację w procesorze.
Tabela 16-3 Przydział czasu transferu obrazu procesu, CPU 412-3H
Przydział
n = ilość bajtów w obrazie procesu
m = ilość dostępów do obrazu procesu*)
CPU 412-3H
tryb samodzielny
CPU 412-3H
tryb redundantny
Podstawowe obciążenie
13 µs
16 µs
W jednostce centralnej
Czytanie/pisanie bajt/słowo/podwójne słowo
m * 9.5 µs
m * 40 µs
W jednostce rozszerzeń z lokalnym łączem
Czytanie/pisanie bajt/słowo/podwójne słowo
m * 24 µs
m * 52 µs
C **)***) W jednostce rozszerzeń ze zdalnym łączem
Czytanie/pisanie bajt/słowo/podwójne słowo
m * 48 µs
m * 76 µs
W obszarze DP zintegrowanego interfejsu DP
Czytanie bajt/słowo/podwójne słowo
m * 2.0 µs
m * 35 µs
D
W obszarze DP zewnętrznych interfejsów DP
Czytanie/pisanie bajt/słowo/podwójne słowo
m * 6.0 µs
m * 40 µs
E1
Spójne dane w obrazie procesu dla zintegrowanego interfejsu
DP
Czytanie/pisanie
n * 1.4 µs
n * 4.4 µs
Spójne dane w obrazie procesu dla zewnętrznego interfejsu DP
(CP 443–5 extended)
Czytanie/pisanie
n * 3.0 µs
n * 6.5 µs
K
A **)
B
**)
D
E2
Dane modułu są odświeżane przy minimalnej ilości dostępów.
(np.: 8 bajtów to 2 dostępy do podwójnego słowa a 16 bajtów to 4 dostępy do podwójnego słowa.)
*)
przypadku I/O włożonych w jednostkę centralną lub jednostkę rozszerzeń,
podana wartość zawiera czas przetwarzania modułu I/O
***) Mierzone dla IM460-3 i IM461-3 na łączu długości 100m
**) W
262
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.2 Obliczanie czasu cyklu
Tabela 16-4 Części czasu transferu obrazu procesu, CPU 414–4H
Przydział
n = ilość bajtów w obrazie procesu
m = ilość dostępów do obrazu procesu*)
CPU 414–4H
tryb samodzielny
CPU 414–4H
tryb redundantny
K
A **)
Podstawowe obciążenie
W jednostce centralnej
Czytanie/pisanie bajt/słowo/podwójne słowo
8 µs
9 µs
m * 8.5 µs
m * 25.7 µs
B **)
W jednostce rozszerzeń z lokalnym łączem
Czytanie/pisanie bajt/słowo/podwójne słowo
m * 23 µs
m * 40 µs
C **)***) W jednostce rozszerzeń ze zdalnym łączem
Czytanie/pisanie bajt/słowo/podwójne słowo
m * 58 µs
m * 64 µs
D
W obszarze DP zintegrowanego interfejsu DP
Czytanie bajt/słowo/podwójne słowo
m * 1.3 µs
m * 21.5 µs
D
W obszarze DP zewnętrznych interfejsów DP
Czytanie/pisanie bajt/słowo/podwójne słowo
m * 5.2 µs
m * 24.6 µs
Spójne dane w obrazie procesu dla zintegrowanego interfejsu
DP
Czytanie/pisanie
n * 0.66 µs
n * 3.1 µs
E1
E2
Spójne dane w obrazie procesu dla zewnętrznego interfejsu DP
(CP 443–5 extended)
Czytanie/pisanie
n * 2.5 µs
n * 6.5 µs
Dane modułu są odświeżane przy minimalnej ilości dostępów.
(np.: 8 bajtów to 2 dostępy do podwójnego słowa a 16 bajtów to 4 dostępy do podwójnego słowa.)
*)
przypadku I/O włożonych w jednostkę centralną lub jednostkę rozszerzeń,
podana wartość zawiera czas przetwarzania modułu I/O
***) Mierzone dla IM460-3 i IM461-3 na łączu długości 100m
**) W
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
263
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.2 Obliczanie czasu cyklu
Tabela 16-5
Części czasu transferu obrazu procesu, CPU 417-4H
Przydział
n = ilość bajtów w obrazie procesu
m = ilość dostępów do obrazu procesu*)
CPU 417–4H
tryb samodzielny
CPU 417–4H
tryb redundantny
K
A **)
Podstawowe obciążenie
W jednostce centralnej
Czytanie/pisanie bajt/słowo/podwójne słowo
3 µs
4 µs
m * 7.3 µs
m * 15.7 µs
B **)
W jednostce rozszerzeń z lokalnym łączem
Czytanie/pisanie bajt/słowo/podwójne słowo
m * 20 µs
m * 26 µs
W jednostce rozszerzeń ze zdalnym łączem
Czytanie/pisanie bajt/słowo/podwójne słowo
m * 45 µs
m * 50 µs
D
W obszarze DP zintegrowanego interfejsu DP
Czytanie bajt/słowo/podwójne słowo
m * 1.2 µs
m * 13 µs
D
In the DP area for the external DP interface
Czytanie/pisanie bajt/słowo/podwójne słowo
m * 5 µs
m * 15 µs
Spójne dane w obrazie procesu dla zintegrowanego interfejsu
DP
Czytanie/pisanie
n * 0.25 µs
n * 2.5 µs
Spójne dane w obrazie procesu dla zewnętrznego interfejsu DP
(CP 443–5 extended)
Czytanie/pisanie
n * 2.25 µs
n * 3.4 µs
C **)***)
E1
E2
Dane modułu są odświeżane przy minimalnej ilości dostępów.
(np.: 8 bajtów to 2 dostępy do podwójnego słowa a 16 bajtów to 4 dostępy do podwójnego słowa.)
*)
przypadku I/O włożonych w jednostkę centralną lub jednostkę rozszerzeń,
podana wartość zawiera czas przetwarzania modułu I/O
***) Mierzone dla IM460-3 i IM461-3 na łączu długości 100m
**) W
Wydłużenie czasu cyklu
Obliczony czas cyklu S7-400H CPU musi być pomnożony przez odpowiedni dla danego
CPU współczynnik. Poniższa tabela podaje współczynniki:
Tabela 16-6 Wydłużenie czasu cyklu
Rozruch
412-3H
tryb samodzielny
412-3H
redundantny
414-4H
tryb samodzielny
414-4H
417-4H
tryb redundantny tryb samodzielny
417-4H
tryb redundantny
Wsp.
1.04
1.2
1.05
1.2
1.2
1.05
Długie kable synchronizacyjne mogą zwiększyć czas cyklu. Do 10% na kilometr
kabla.
264
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.2 Obliczanie czasu cyklu
Czas wykonania systemu operacyjnego w punkcie sprawdzenia cyklu
Tabela poniżej pokazuje czas wykonania systemu operacyjnego w punkcie sprawdzenia cyklu
dla procesorów.
Tabela 16-7 Czas wykonania systemu operacyjnego w punkcie sprawdzenia cyklu
Sekwencja
412-3H tryb
samodzielny
412-3H
414-4H tryb
redundantny samodzielny
414-4H
redundantny
417-4H
tryb samodzielny
417-4H
redundantny
Kontrola cyklu
w SCCP
271-784 µs
679-1890 µs 198-553 µs
548-1417 µs
83 - 315 µs
253 - 679 µs
∅ 284 µs
∅ 790 µs
∅ 609 µs
∅ 85 µs
∅ 270 µs
∅ 204 µs
Wydłużenie czasu cyklu przez zagnieżdżone przerwania
Tabela 16-8 Wydłużenie czasu cyklu przez zagnieżdżone przerwania
CPU
Przerwanie Przerwanie Przerwanie
procesowe diagnostycz zegarowe
ne
(Time-ofday)
Przerwanie Przerwanie
zwłoczne cykliczne
(Delay)
Błąd Programu/
Dostępu do I/O
Błąd
asynchroniczny
CPU 412-3 H
tryb
samodzielny
481 µs
488 µs
526 µs
312 µs
333 µs
142 µs / 134 µs
301 µs
CPU 412-3 H
997 µs
tryb redundantny
843 µs
834 µs
680 µs
674 µs
427 µs / 179 µs
832 µs
315 µs
326 µs
329 µs
193 µs
189 µs
89 µs / 85 µs
176 µs
CPU 414–4 H
637 µs
tryb redundantny
539 µs
588 µs
433 µs
428 µs
272 µs / 114 µs
252 µs
160 µs
CPU 417-4
tryb
samodzielny
CPU 417-4 H
348 µs
tryb redundantny
184 µs
101 µs
82 µs
120 µs
36 µs / 35 µs
90 µs
317 µs
278 µs
270 µs
218 µs
121 µs / 49 µs
115 µs
CPU 414–4
tryb
samodzielny
Do tych wartości dodaj czas wykonania programu dla danego przerwania.
Odpowiednie czasy są sumowane jeśli program zawiera zagnieżdżone przerwania.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
265
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.3 Różne czasy cyklu
16.3
Różne czasy cyklu
Czas cyklu (Tcyc) nie jest taki sam dla każdego cyklu. Ilustracja poniżej pokazuje różne czasy
cyklu Tcyc1 i Tcyc2. Tcyc2 jest dłuższy niż Tcyc1 ponieważ cyklicznie wykonywany OB 1 jest
przerwany przez przerwanie zegarowe (TOD interrupt OB (tutaj: OB 10)).
Obecny cykl Tcyc1
Nastepny cykl Tcyc2
Cykl po następnym
OB10
Aktual.
PIO
Aktual.
PII
Rys. 16-2
OB1
SCC
Aktual.
PIO
Aktual.
PII
OB1
OB1 SCC
Aktual.
PIO
Aktual.
PII
Różne czasy cyklu
Następnym czynnikiem jest zmienny czas wykonania bloków (np.: OB 1)
powodowany przez:
● instrukcje warunkowe,
● warunkowe wywołania bloków,
● różne ścieżki programu,
● pętle itp.
Maksymalny czas cyklu
Możesz zmienić domyślny maksymalny czas cyklu (czas monitorowania cyklu) w STEP 7.
Po upłynięciu tego czasu wywoływany jest OB 80, w którym można zdefiniować reakcję CPU
na przekroczenie tego czasu. Zakładając, że nie wywołałeś SFC 43 (odnowienie czasu cyklu),
OB 80 podwaja czas cyklu przy swoim pierwszym wywołaniu. W tym wypadku CPU idzie w
STOP przy drugim wywołaniu OB 80.
CPU idzie w STOP jeśli nie ma OB 80 w pamięci.
266
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.3 Różne czasy cyklu
Minimalny czas cyklu
Możesz ustawić minimalny czas cyklu CPU w STEP 7. Jest to przydatne gdy:
● chcesz ustawić w przybliżeniu stały interwał między cyklami wykonania programu OB 1
(wolny cykl), lub
● chcesz zapobiec niepotrzebnemu odświeżaniu obrazu procesu jesli cykl jest zbyt krótki.
Następny cykl
Aktualny cykl
Tmax
Rezerwa
Tmin
Tcyc
Twait
OB40
PC16
OB10
PC07
PC01
Aktualizacja
PIO
Aktualizacja
PII
OB1
OB1
SCC
Aktualizacja
PIO
PC29 (=PC0,29)
Tmin
Tmax
Tcyc
Twait
PC
Rys. 16-3
=konfigurowalny minimalny czas cyklu
=konfigurowalny maksymalny czas cyklu
=czas cyklu
=różnica między Tmin a aktualnym czasem cyklu. W tym czasie można wykonywać
przerwania lub zadania SCC
= Priorytet
Minimalny czas cyklu
Rzeczywisty czas cyklu jest wyprowadzony z sumy Tcyc i Twait. Jest zatem zawsze większy niż
lub równy Tmin.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
267
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.4 Natężenie komunikacji
16.4
Natężenie komunikacji
System operacyjny nieustannie dostarcza procesorowi kwantów czasowych jako procent
całkowitych zasobów przetwarzania procesora (technika kwantów czasowych). Jeśli ta zdolność
przetwarzania nie jest potrzebna do komunikacji, jest udostępniana innym procesom.
Można ustawić natężenie komunikacji pomiędzy 5% a 50% w konfiguracji sprzętowej.
Domyślna wartość to 20%.
Ten procent powinien być traktowany jako wartość średnia, tj. procesy komunikacji mogą zająć
znacznie więcej niż 20% kwantu czasu. Natomiast w następnym kwancie komunikacja zabiera
kilka lub 0%.
Wzór poniżej pokazuje wpływ natężenia komunikacji na czas cyklu:
Rys. 16-4
Wzór: Wpływ komunikacji
Spójność danych
Program użytkownika jest przerywany by obsłużyć komunikację. To przerwanie może nastąpić
po dowolnej instrukcji programu . Obsługa przerwania może prowadzić do zmiany danych
użytkownika. W wyniku tego spójność danych nie może być zapewniona po kilku dostępach.
Jak zapewnić spójność danych w operacjach składających się z więcej niż jednej instrukcji
opisano w rozdziale "Spójne dane".
Kwant czasu (1ms)
Przerwanie
programu
użytkownika
Program użytkownika
Komunikacja
Rys. 16-5
Konfigurowalna część
pomiędzy 5% a 50%
Podział kwantu czasu
System operacyjny zabiera pewną część kwantu czasu dla wewnętrznych zadań. Część ta
jest ujęta we współczynnikach zdefiniowanych w tabelach począwszy od tabeli 16-3.
Przykład: 20 % natężenia komunikacji
W konfiguracji sprzętowej ustawiono natężenie komunikacji na 20 %.
Obliczony czas cyklu wynosi 10 ms.
To oznacza, że ustawione 20 % natężenia komunikacji przydziela średnio 200 µs do
komunikacji i 800 µs do programu użytkownika w każdym kwancie czasu. Zatem procesor
potrzebuje 10 ms / 800 µs = 13 kwantów, by wykonać jeden cykl. To oznacza, że fizyczny
czas cyklu jest równy 13 razy 1-ms kwant = 13 ms, jeśli CPU w pełni wykorzystuje
skonfigurowane obciążenie komunikacją.
Reasumując - 20 % komunikacji nie wydłuża cyklu liniowo o 2 ms, ale o 3 ms.
268
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.4 Natężenie komunikacji
Przykład: 50 % natężenia komunikacji
W konfiguracji sprzętowej ustawiono natężenie komunikacji na 50 %.
Obliczony czas cyklu wynosi 10 ms.
To oznacza, że 500 µs pozostaje w każdym kwancie na cykl. Zatem CPU potrzebuje 10 ms /
500 µs = 20 kwantów, by wykonać jeden cykl. Fizyczny czas cyklu wynosi 20 ms, jeśli CPU
w pełni wykorzystuje skonfigurowane obciążenie komunikacją.
Zatem ustawienie 50% natężenia komunikacji przydziela 500 µs do komunikacji i 500 µs do
programu użytkownika w każdym kwancie czasu, czyli CPU potrzebuje 10 ms / 500 µs =
20 kwantów na wykonanie jednego cyklu. To oznacza że fizyczny czas cyklu jest równy
20 razy 1-ms kwant = 20 ms, jeśli CPU w pełni wykorzystuje skonfigurowane obciążenie
komunikacją.
Reasumując - 50 % komunikacji nie wydłuża cyklu liniowo o 5 ms, lecz o 10 ms (= podwojenie
obliczonego czasu cyklu).
Zależność faktycznego czasu cyklu od natężenia komunikacji
Rysunek poniżej pokazuje nieliniową zależność rzeczywistego czasu cyklu od
natężenia komunikacji. W naszym przykładzie przyjęliśmy czas cyklu równy 10 ms.
Czas cyklu
30ms
Natężenie komunikacji ustawialne
w tym zakresie
25ms
20ms
15ms
10ms
5ms
0%
5%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
Natężenie komunikacji
Rys. 16-6
Zależność faktycznego czasu cyklu od natężenia komunikacji
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
269
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.4 Natężenie komunikacji
Dalszy wpływ na faktyczny czas cyklu
Statystycznie zauważono, że wydłużenie czasów cyklu w związku z natężeniem komunikacji
prowadzi do zwiększenia ilości asynchronicznych zdarzeń zachodzących w cyklu OB 1, np.:
przerwań. To z kolei dodatkowo wydłuża cykl OB 1. Jak bardzo jest on wydłużony, zależy od
ilości zdarzeń na cykl OB 1 i od czasu obsługi tych zdarzeń.
Uwagi
● Zmieniaj wartość parametru "communication load", by sprawdzić wpływ na czas cyklu
podczas pracy systemu.
● Ustawiając maksymalny czas cyklu, zawsze bierz pod uwagę natężenie komunikacji, w
przeciwnym wypadku ryzykujesz przekroczenia dozwolonego czasu cyklu (timeouts).
Zalecenia
● Zawsze kiedy to możliwe używaj wartości domyślnej.
● Zwiększaj tę wartość, tylko jeśli CPU jest używany głównie do komunikacji i jeśli czas nie
jest krytycznym czynnikiem dla programu użytkownika! We wszystkich innych sytuacjach
powinieneś ją tylko redukować!
270
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.5 Czas reakcji
16.5
Czas reakcji
Definicja czasu reakcji
Jest to czas upływający pomiędzy wykryciem sygnału na wejściu a zmianą logicznie
połączonego z nim wyjścia.
Wahania długości
Faktyczny czas reakcji leży pomiędzy najkrótszym a najdłuższym czasem reakcji. Zawsze
spodziewaj się najdłuższego czasu reakcji podczas konfiguracji systemu.
Materiał poniżej zajmuje się najkrótszymi i nadłuższymi czasami reakcji w celu pokazania
wahań długości czasów reakcji.
Czynniki
Czas reakcji jest określony przez czas cyklu i poniższe czynniki:
● Opóźnienia wejść i wyjść
● Dodatkowe cykle DP na sieci PROFIBUS DP
● Przetwarzanie w programie użytkownika
Opóźnienia I/O
Należy wziąć poprawkę na specyficzne dla modułów czasy opóźnień:
● Dla wejść cyfrowych: czas opóźnienia wejścia
● Dla wejść cyfrowych z przerwaniem: czas opóźnienia wejścia + wew. czas przygotowania
● Dla wyjść cyfrowych: nieznaczne czasy opóźnień
● Dla wyjść przekaźnikowych: typowy czas opóźnienia od 10ms do 20 ms.
Opóźnienie wyjść przekaźnikowych zależy również od temperatury i napięcia.
● Dla wejść analogowych: czas cyklu wejścia analogowego
● Dla wyjść analogowych: czas zadziałania wyjść analogowych
Szczegółowe informacje na temat czasów opóźnień są zawarte w dokumentacji technicznej
modułów sygnałowych.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
271
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.5 Czas reakcji
Czasy cyklów DP na sieci PROFIBUS DP
Przy konfiguracji sieci PROFIBUS DP w STEP 7, program oblicza spodziewany czas cyklu
na sieci DP. Czas ten można podejrzeć w parametrach sieci w konfiguracji.
Wykres poniżej przedstawia przegląd czasów cyklów na sieci DP. Przyjęto średnią długość
danych jednego urządzenia DP slave – 4 bajty.
Czas na sieci
17ms
7ms
Prędkość trasnmisji: 1,5Mb/s
6ms
5ms
4ms
3ms
Prędkość transmisji: 12Mb/s
2ms
1ms
Min. interwał
urządzeń
1
Rys. 16-7
2
4
8
16
32
64
Ilość urządzeń DP slave
Czasy cyklów DP na sieci PROFIBUS DP
Jeśli na sieci PROFIBUS-DP jest więcej niż 1 master, należy dla każdego z nich
przeanalizować czas cyklu DP. Innymi słowy, wykonać obliczenia dla każdego z nich i
posumować wyniki.
272
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.5 Czas reakcji
Najkrótszy czas reakcji
Poniższy rysunek przedstawia warunki, przy których można osiągnąć najkrótszy czas reakcji.
SCC(OS)
Opóźnienie wejść
PIO
Tuż przed wczytaniem obrazu wejść (PII) stan analizowanego
wejścia się zmienił. Jego zmiana jest odzwierciedlona w PII.
PII
Czas
reakcji
Program użytk.
Zmiana wejścia jest przetwarzana w programie użytkownika.
SCC(OS)
Reakcja programu na zmianę wejścia jest wysyłana na
wyjście.
PIO
Opóźnienie wyjść
Rys. 16-8
Najkrótszy czas reakcji
Kalkulacja
Czas reakcji (najkrótszy) składa się z:
● 1 × wczytanie wejść do obrazu procesu (PII) +
● 1 × zapis wyjść z obrazu procesu (PIO) +
● 1 x czas wykonania programu +
● 1 x czas dla systemu operacyjnego w SCC +
● Opóźnienie wejść i wyjść
Wynik jest równy sumie czasu cyklu i opóźnień I/O.
Uwaga
Jeśli CPU i moduł sygnałowy nie są na centralnym rack’u, należy dodać dwa razy czas
opóźnienia ramki urządzenia DP slave (włączając przetwarzanie w DP master).
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
273
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.5 Czas reakcji
Najdłuższy czas reakcji
Poniższy rysunek przedstawia warunki, przy których czas reakcji jest najdłuższy.
SCC(OS)
Opóźnienie wejść
+ cykl DP na PROFIBUS DP
PIO
PII
Podczas
czytania
obrazu
wejść
(PII)
stan
analizowanego wejścia się zmienił. Jego zmiana nie jest
odzwierciedlona w PII.
Program użytk.
SCC(OS)
Czas
reakcji
PIO
W PII zmiany wejścia są wprowadzone.
PII
Program użytk.
SCC(OS)
Zmiana wejścia jest przetwarzana w programie
użytkownika.
Reakcja programu na zmianę wejścia jest
wysyłana na wyjście.
PIO
Rys. 16-9
Opóźnienie wyjść
+ cykl DP na PROFIBUS DP
Najdłuższy czas reakcji
Kalkulacja
Czas reakcji (najdłuższy) składa się z:
● 2 × wczytanie wejść do obrazu procesu (PII) +
● 2 × zapis wyjść z obrazu procesu (PIO) +
● 2 x czas przetwarzania systemu operacyjnego +
● 2 x czas wykonania programu +
● 2 x czas opóźnienia ramki urządzenia DP slave (włączając przetwarzanie w DP master) +
● Opóźnienie wejść i wyjść
Wynik jest równy sumie podwojonego czasu cyklu i opóźnienia w wejściach i wyjściach plus
podwojony cykl DP.
274
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.5 Czas reakcji
Bezpośredni
dostęp do I/O
Czas reakcji można skrócić poprzez bezpośredni dostęp do I/O w programie użytkownika np.:
● L PIB lub
● T PQW.
You can work around the reaction times as shown earlier.
Zmniejszanie czasu reakcji
To redukuje maksymalny czas reakcji do:
● Opóżnienia wejść i wyjść
● Czas wykonania programu (może być przerwane przez obsługę przerwania o wyższym
priorytecie)
● Czas bezpośredniego dostępu
● Podwójny czas opóźnienia na sieci DP
Poniższa tabela zawiera czasy bezpośredniego dostępu CPU do modułów I/O. Pokazane
czasy to "czasy teoretyczne".
Tabela 16-9 Dostęp bezpośredni CPU do modułów I/O
Rodzaj dostępu
412-3H tryb
samodzielny
412-3H
redundant
414-4H tryb
samodzielny
414-4H
redundant
417-4H tryb
samodzielny
417-4H
redundant
Czytanie bajtu
Czytanie słowa
Czytanie
podwójnego słowa
Pisanie bajtu
Pisanie słowa
Pisanie podwójnego
słowa
3.5 µs
5.2 µs
30.5 µs
33.0 µs
3.0 µs
4.5 µs
21.0 µs
22.0 µs
2.2 µs
3.9 µs
11.2 µs
11.7 µs
8.2 µs
3.5 µs
5.2 µs
8.5 µs
33.0 µs
31.1 µs
33.5 µs
33.5 µs
7.6 µs
2.8 µs
4.5 µs
7.8 µs
23.5 µs
21.5 µs
22.5 µs
24.0 µs
7.0 µs
2.3 µs
3.9 µs
7.1 µs
14.7 µs
11.3 µs
11.8 µs
15.0 µs
Tabela 16-10 Dostęp bezpośredni CPU do modułów I/O w jednostce rozszerzeń z lokalnym łączem
Rodzaj dostępu
412-3H tryb
samodzielny
412-3H
redundant
414-4H tryb
samodzielny
414-4H
redundant
417-4H tryb
samodzielny
417-4H
redundant
Czytanie bajtu
Czytanie słowa
Czytanie
podwójnego słowa
Pisanie bajtu
Pisanie słowa
Pisanie podwójnego
słowa
6.9 µs
12.1 µs
32.6 µs
36.5 µs
6.3 µs
11.5 µs
22.5 µs
27.5 µs
5.7 µs
10.8 µs
13.4 µs
18.6 µs
22.2 µs
6.6 µs
11.7 µs
21.5 µs
46.5 µs
31.6 µs
36.7 µs
46.4 µs
21.5 µs
5.9 µs
11.0 µs
20.8 µs
37.5 µs
22.5 µs
27.5 µs
37.0 µs
20.9 µs
5.5 µs
10.4 µs
20.2 µs
28.7 µs
13.4 µs
18.3 µs
28.0 µs
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
275
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.5 Czas reakcji
Tabela 16-11 Dostęp bezpośredni CPU do modułów I/O w jednostce rozszerzeń ze zdalnym łączem
Rodzaj dostępu
412-3H tryb
samodzielny
412-3H
redundant
414-4H tryb
samodzielny
414-4H
redundant
417-4H tryb
samodzielny
417-4H
redundant
Czytanie bajtu
Czytanie słowa
Czytanie
podwójnego słowa
Pisanie bajtu
Pisanie słowa
Pisanie podwójnego
słowa
11.5 µs
23.0 µs
35.0 µs
47.0 µs
11.5 µs
23.0 µs
26.0 µs
37.5 µs
11.3 µs
22.8 µs
17.0 µs
28.6 µs
46.0 µs
11.0 µs
22.0 µs
44.5 µs
70.0 µs
35.0 µs
46.0 µs
68.5 µs
46.0 µs
11.0 µs
22.0 µs
44.5 µs
60.5 µs
26.0 µs
37.0 µs
59.0 µs
45.9 µs
10.8 µs
21.9 µs
44.0 µs
51.7 µs
16.8 µs
27.8 µs
50.0 ms
Wyszczególnione czasy są wyłącznie czasami przetwarzania w CPU i odnoszą się, jeśli
inaczej nie zaznaczono, do modułów sygnałowych w jednostce centralnej.
Uwaga
Szybkie czasy reakcji można uzyskać używając przerwań sprzętowych; zobacz rozdział Czas
reakcji na przerwanie(str. 281).
276
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.6 Obliczanie czasów cyklu i reakcji
16.6
Obliczanie czasów cyklu i reakcji
Czas cyklu
1. Używając listy rozkazów określ czas wykonania programu użytkownika.
2. Oblicz i dodaj czas uaktualniania process image. Wartości teoretyczne są w tabelach
począwszy od 16-3.
3. Dodaj czas przetwarzania sprawdzenia cyklu (SCC). Wartości teoretyczne są w tabeli
16–7.
4. Pomnóż wynik przez współczynnik w tabeli 16–6.
Wynikiem jest czas cyklu.
Wydłużenie czasu cyklu w związku z komunikacją i przerwaniami
5. Pomnóż wynik prze poniższą wartość:
100
100 – "configured communication load in %"
6. Używając listy rozkazów określ czas wykonania programów przerwań. Odpowiednie
wartości należy dodać z tabeli tabeli 16-8.
Pomnóż wartość przez współczynnik z kroku 4.
Dodaj tę wartość do teoretycznego czasu cyklu tyle razy ile razy jest wywołane przerwanie
lub spodziewane jest wywołanie przerwania w trakcie cyklu.
Otrzymany wynik jest przybliżonym rzeczywistym czasem cyklu.
Tabela 16-12 Przykład obliczania czasu reakcji
Najkrótszy czas reakcji
Najdłuższy czas reakcji
7. Następnie, oblicz opóźnienia wejść i wyjść i,
jeśli adekwatne, czas cyklu na sieci PROFIBUS
DP.
7. Pomnóż czas cyklu przez 2.
8. Następnie, oblicz opóźnienia wejść i wyjść i,
jeśli adekwatne, czas cyklu na sieci PROFIBUS
DP.
8. Otrzymany wynik jest najkrótszym czasem
reakcji.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
9. Otrzymany wynik jest najdłuższym czasem
reakcji.
277
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.7 Przykłady obliczania czasów cyklu i reakcji
16.7
Przykłady obliczania czasów cyklu i reakcji
Przykład I
System S7-400 wyposażony w pomiższe moduły
● 414-4H CPU w trybie redundantnym
● 2 moduły wejść cyfrowych SM 421; DI 32xDC 24 V (każdy z 4 bajtami w PI)
● 2 moduły wyjść cyfrowych SM 422; DO 32xDC 24 V /0.5 (każdy z 4 bajtami w PI)
Program
użytkownika
Zgodnie z listą rozkazów program użytkownika trwa 15 ms.
Obliczanie czasu cyklu
Czas cyklu jest wyprowadzany z poniższych czasów:
● Współczynnik dla danego CPU wynosi 1.2, czas wykonania programu
wynosi więc ok. 18.0 ms
● Czas przesłania process image (4 x dostęp do podwójnego słowa)
Process image: 9 µs + 4 ×25.7 µs = ok. 0.112 ms
● Czas wykonania OS dla sprawdzenia cyklu:
ok. 0.609 ms
Czas cyklu jest sumą wymienionych czasów:
Czas cyklu = 18.0 ms + 0.112 ms + 0.609 ms = 18.721 ms
Obliczanie rzeczywistego czasu cyklu
● Natężenie komunikacji (domyślnie: 20 %):
18.721 ms * 100 / (100-20) = 23.401 ms.
● Brak obsługi przerwań.
Rzeczywisty czas cyklu zaokrąglamy do 23.5 ms
Obliczanie najdłuższego czasu reakcji
● Najdłuższy czas reakcji
23.5 ms * 2 = 47.0 ms.
● Opóźnienie wejść i wyjść jest pomijalne.
● Wszystkie komponenty są na głównym rack’u więc cykl DP ignorujemy.
● Brak obsługi przerwań.
Najdłuższy czas reakcji = 47 ms
278
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.7 Przykłady obliczania czasów cyklu i reakcji
Przykład II
System S7-400 z następującymi modułami:
● 414-4H CPU w trybie redundantnym
● 4 moduły wejść cyfrowych SM 421; DI 32xDC 24 V (każdy z 4 bajtami w PI)
● 3 moduły wyjść cyfrowych SM 422; DO 16xDC 24 V /2 (każdy z 2 bajtami w PI)
● 2 moduły wejść analogowych SM 431; AI 8x3 bit (poza PI)
● 2 moduły wyjść analogowych SM 432; AO 8x13 bit (poza PI)
Parametry CPU
Procesor sparametryzowany:
● Cycle load due to communication: 40 %
Program
użytkownika
Zgodnie z listą rozkazów program użytkownika trwa 10.0 ms.
Obliczanie czasu cyklu
Teoretyczny czas cyklu jest wyprowadzany z poniższych czasów:
● Współczynnik dla danego CPU wynosi 1.2, czas wykonania programu
wynosi więc ok. 12.0 ms
● Czas przesłania process image (4 x dostęp do podwójnego słowa i 3 x dostęp
do słowa) Process image: 9 µs + 7 ×25.7 µs = ok. 0.189 ms
● Czas wykonania OS dla sprawdzenia cyklu:
ok. 0.609 ms
Czas cyklu jest sumą wymienionych czasów:
Czas cyklu = 12.0 ms + 0.189 ms + 0.609 ms = 12.789 ms
Obliczanie rzeczywistego czasu cyklu
● Natężenie komunikacji:
12.789 ms * 100 / (100-40) = 21.33 ms.
● Przerwanie zegarowe o długości 0.5 ms jest wywoływane co 100 ms.
Przerwanie może się pojawić maksymalnie raz podczas cyklu:
0.5 ms + 0.588 ms (z tabeli 16-8) = 1.088 ms
Natężenie komunikacji:
1.088 ms * 100 / (100–40) = 1.813 ms
● 21.33 ms + 1.813 ms = 23.143 ms
Biorąc pod uwagę kwanty czasowe, rzeczywisty czas cyklu zokrąglamy do 23.2 ms.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
279
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.7 Przykłady obliczania czasów cyklu i reakcji
Obliczanie najdłuższego czasu reakcji
● Najdłuższy czas reakcji
23.2 ms * 2 = 46.4 ms.
● Opóźnienie wejść i wyjść
– Maksymalne opóźnienie wejścia dla modułu cyfrowego SM 421; DI 32xDC 24 V to 4.8ms
na kanał
– Opóźnienie wyjść modułu cyfrowego SM 422; DO 16xDC 24 V/2A jest pomijalne.
– Moduł wejść analogowych SM 431; AI 8x13 bits jest skonfigurowany na tłumienie
zakłóceń o częstotliwości 50 Hz. W wyniku tego czas konwersji wynosi 25 ms na
kanał. Osiem kanałów jest aktywnych, czyli czas cyklu modułu analogowego to 200ms.
– Moduł wyjść analogowych SM 432; AO 8x13 bits jest skonfigurowany na zakres
0 ...10V. Czas konwersji na kanał - 0.3 ms. Osiem kanałów jest aktywnych, czyli czas
cyklu modułu - 2.4 ms. Czas nieustalony obciążenia rezystancyjnego 0.1ms. W wyniku
czas odpowiedzi modułu analogowego to 2.5 ms.
● Wszystkie komponenty są na głównym rack’u więc cykl DP ignorujemy.
● Przypadek 1: System system ustawia wyjście cyfrowe w odpowiedzi na wejście cyfrowe.
Wynikowy czas reakcji:
Czas reakcji = 46.4 ms + 4.8 ms = 51.2 ms
● Przypadek 2: System czyta i pisze wartość analogową. Wynikiem jest czas reakcji::
Czas reakcji = 46.4 ms + 200 ms + 2.5 ms = 248.9 ms
280
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.8 Czas reakcji na przerwanie
16.8
Czas reakcji na przerwanie
Definicja czasu reakcji na przerwanie
Czas reakcji na przerwanie to czas od pierwszego wystąpienia sygnału przerwania do
wywołania pierwszej instrukcji w OB danego przerwania.
Ogólna zasada: Przerwania o wyższym priorytecie mają pierwszeństwo. To oznacza, że
czas reakcji jest wydłużony o czas wykonania OB przerwań o wyższym priorytecie, i o
poprzednie OB. przerwań o tym samym priorytecie, które jeszcze nie zosstały obsłużone
(kolejka).
Obliczanie czasu odpowiedzi na przerwanie
Minimalny czas reakcji procesora na przerwanie
+ minimalny czas reakcji modułów sygnałowych na przerwanie
+ czas cyklu DP na sieci PROFIBUS–DP
= Najkrótszy czas reakcji na przerwanie
Maksymalny czas reakcji procesora na przerwanie
+ maksymalny czas reakcji modułów sygnałowych na przerwanie
+ 2 * czas cyklu DP na sieci PROFIBUS–DP
= Najdłuższy czas reakcji na przerwanie
Czasy reakcji procesorów na przerwania diagnostyczne i procesowe
Tabela 16-13 Czasy reakcji na przerwania procesowe i diagnostyczne; maksymalny czas
reakcji bez komunikacji
CPU
Czay reakcji na przerwania
sprzętowe
min.
max.
Czay reakcji na przerwania
diagnostyczne
min.
max.
412-3H tryb samodzielny
412-3H redundant
366 µs
370 µs
572 µs
1143 µs
354 µs
620 µs
563 µs
982 µs
414-4H tryb samodzielny
231 µs
361 µs
225 µs
356 µs
414-4H redundant
464 µs
726 µs
366 µs
592 µs
417-4H tryb samodzielny
106 µs
158 µs
104 µs
167 µs
417-4H redundant
234 µs
336 µs
185 µs
294 µs
Zwiększanie maksymalnego czasu reakcji w związku z komunikacją
Maksymalny czas reakcji na przerwanie zwiększa się, gdy funkcje komunikacji są aktywne.
Przyrost wyliczany jest z poniższej zależności:
CPU 41x–4H tv = 100 µs + 1000 µs × n%, możliwe znaczące zwiększenie
gdzie n = „cycle load due to communication”
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
281
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.8 Czas reakcji na przerwanie
Moduły
sygnałowe
Czasy reakcji na przerwania procesowe są zestawiane jak poniżej:
● Moduły wejść cyfrowych
Czas reakcji na przerwanie = czas obsługi wewn. przerwania + opóźnienie wejścia
Informacje o czasach zawarte są w dokumentacji odpowiedniego modułu.
● Moduły wejść analogowych
Czas reakcji na przerwanie = czas obsługi wewn. przerwania + czas konwersji
Czas obsługi wewnętrzengo przerwania dla modułów wejść analogowych jest
pomijalny. Czasy konwersji są zawarte w dokumentacji odpowiedniego modułu
analogowego.
Czas reakcji na przerwanie diagnostyczne dla modułu sygnałowego to czas od wykrycia
zdarzenia diagnostycznego przez moduł do wywołania przerwania diagnostycznego przez
moduł. Ten czas jest pomijalny.
Obsługa przerwania procesowego
Obsługa przerwania procesowego jest inicjowana przez wywołanie OB 4x. Przerwania o
wyższym priorytecie przerywają wykonywanie przerwań procesowych i bezpośredni dostęp do
I/O jest wykonywany kiedy instrukcja jest wykonywana. Po zakończeniu obsługi przerwania
system powraca do cyklicznego przetwarzania programu lub wywołuje i przetwarza OB
przerwań tego samego lub niższego priorytetu.
282
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.9 Przykład obliczania czasu reakcji na przerwanie
16.9
Przykład obliczania czasu reakcji na przerwanie
Elementy czasu reakcji na przerwanie
Dla przypomnienia: Czas reakcji na przerwanie procesowe składa się z:
● czas reakcji procesora na przerwanie
● czas reakcji modułu na przerwanie
● 2 × czas cyklu DP na sieci PROFIBUS DP
Przykład: System 417-4H CPU i 4 moduły cyfrowe na rack’u centralnym. Jeden moduł to
SM 421; DI 16xUC 24/60 V; z przerwaniami procesowymi i diagnostycznymi.
W CPU i module zezwolono na przerwanie procesowe. Nie ma przetwarzania czasowego,
obsługi błędów i diagnostyki. W module cyfrowym skonfigurowano opóźnienie wejścia:
0.5ms. Natężenie komunikacji ustawiono na 20%.
Obliczenia
Czas reakcji na przerwanie procesowe wynika z poniższych czasów:
● Reakcja procesora CPU 417-4H: Ok. 0.6 ms (średniawartość w trybie
redundantnym)
● Zwiększenie w związku z komunikacją; opisane w rozdziale Czas reakcji na przerwanie(str.
281):
100 µs + 1000 µs × 20 % = 300 µs = 0.3 ms
● Czas reakcji modułu SM 421; DI 16 x UC 24/60 V:
– Czas obsługi wewn. przerwania: 0.5 ms
– Opóźnienie wejścia: 0.5 ms
● Czas cyklu DP na sieci PROFIBUS-DP jest nieistotny (wszystkie moduły na centralnym
rack’u).
Czas reakcji na przerwanie procesowe jest sumą wymienionych czasów:
Czas reakcji na przerwanie sprzętowe = 0.6 ms +0.3 ms + 0.5 ms + 0.5 ms = ok. 1.9ms
Ten obliczony czas jest czasem pomiędzy wykryciem sygnału na wejściu cyfrowym a
wywołaniem pierwszej instrukcji z OB 4x.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
283
Czas cyklu i reakcji w S7-400
16.10 Systematyczność przerwań cyklicznych i zwłocznych
16.10
Systematyczność przerwań cyklicznych i zwłocznych
Definicja "systematyczność"
Przerwanie zwłoczne (time-delay):
Okres jaki upływa pomiędzy wywołaniem pierwszej instrukcji OB przerwania a
zaprogramowanym czasem przerwania.
Przerwanie cykliczne:
Wahanie interwału czasu pomiędzy dwoma kolejnymi wywołaniami, mierzone pomiędzy
pierwszymi instrukcjami OB przerwania.
Systematyczność
Poniższa tabela zawiera systematyczność przerwań cyklicznych i zwłocznych w procesorach.
Tabela 16-14 Systematyczność przerwań cyklicznych i zwłocznych w procesorach
Moduł
CPU 412-3H tryb samodzielny
Systematyczność
Przerwanie zwłoczne
Przerwanie cykliczne
-499 µs / +469 µs
-315 µs / +305 µs
CPU 412-3H redundant
-557 µs / +722 µs
-710 µs / +655 µs
CPU 414-4H tryb samodzielny
-342 µs / +386 µs
-242 µs / +233 µs
CPU 414-4H redundant
-545 µs / +440 µs
-793 µs / +620 µs
CPU 417-4H tryb samodzielny
-311 µs / +277 µs
-208 µs / +210 µs
CPU 417-4H redundant
-453 µs / +514 µs
-229 µs / +289 µs
Czasy te są prawdziwe, gdy rzeczywiście przerwanie może być wykonane w tym momencie
i nie jest przerwane przez przerwania o wyższym priorytecie lub kolejkowane przerwania o
tym samym priorytecie.
284
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
17
Dane techniczne
17.1
Specyfikacja techniczna CPU 412–3H; (6ES7 412–3HJ14–0AB0)
Procesor i wesja
MLFB
 Wersja firmware
6ES7 412–3HJ14–0AB0
V 4.5
Stowarzyszony pakiet oprogramowania
STEP 7 V 5.3 SP2 lub wyższy z hardware update
Pamięć
Pamięć Work
 Zintegrowana
512 KB dla kodu
256 KB dla danych
Pamięć Load
 Zintegrowana
256 KB RAM
 Rozszerzalny FEPROM
Z kartą pamięci (FLASH) 1MB do 64MB
 Rozszerzalny RAM
Z kartą pamięci (RAM) 256KB do 64MB
Podtrzymanie na baterii
Tak, wszystkie dane
Czasy przetwarzania
Czasy przetwarzania dla
 Instrukcje bitowe
75 ns
 Instrukcje na słowach
75 ns
 Arytmetyka stałoprzecinkowa
75 ns
 Arytmetyka zmiennoprzecinkowa
225 ns
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
285
Dane techniczne
17.1 Specyfikacja techniczna CPU 412–3H; (6ES7 412–3HJ14–0AB0)
Czasomierze/liczniki i ich zachowywanie
Liczniki S7
 Wybór zachowywania
2048
od C 0 do C 2047
 Domyślnie
od C 0 do C 7
 Zakres liczenia
0 do 999
Liczniki IEC
Tak
 Typ
SFB
Czasomierze S7
2048
 Wybór zachowywania
od T 0 do T 2047
 Domyślnie
Brak zachowywania
 Zakres czasu
10 ms do 9990 s
Czasomierze IEC
Tak
 Typ
SFB
Obszary pamięci i ich zachowywanie
Cała pamięć load i work (z baterią podtrzymującą)
Obszary pamięci i ich zachowywanie (włączając
pamięć bitową, czasomierze, liczniki)
Pamięć bitowa
8 KB
 Wybór zachowywania
od MB 0 do MB 8191
 Domyślnie zachowywania
od MB 0 do MB 15
Bity zegarowe
8 (1 bajt pamięci)
Bloki danych
 Rozmiar
Maksymalnie 4095 (DB 0 zarezerwowane)
Zakres numerów 1 - 4095
Max. 64 KB
Dane lokalne (wybieralne)
Max. 16 KB
 Domyślnie
8 KB
Bloki
OB
 Rozmiar
Zobacz listę rozkazów
Max. 64 KB
Głębokość zagnieżdżeń
 Na dany priorytet
286
24
 Dodatkowo w OB błędu
1
FB
Maksymalnie 2048
Zakres numerów 0 - 2047
 Rozmiar
Max. 64 KB
FC
Maksymalnie 2048
Zakres numerów 0 - 2047
 Rozmiar
Max. 64 KB
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Dane techniczne
17.1 Specyfikacja techniczna CPU 412–3H; (6ES7 412–3HJ14–0AB0)
Przestrzeń adresowa (wejść/wyjść)
Całkowita przestrzeń adresowa I/O
 Rozproszone
8 KB/8 KB
włączając adresy diagnostyczne, adresy I/O
moduły interfejsu itd
MPI/DP interfejs
2 KB/2 KB
Process image
8 KB / 8 KB (ustawialne)
 Domyślnie
256 bajtów/256 bajtów
 Ilość partycji process image’u
Max. 15
 Spójne dane
Max. 244 bajtów
Dostęp do spójnych danych w process image
Tak
Kanały cyfrowe
Max. 65536/
Max. 65536
 Centralne
Max. 65536/
Max. 65536
Kanały analogowe
Max. 4096/
Max. 4096
 Centralne
Max. 4096/
Max. 4096
Konfiguracja
Jednostki centralne/jednostki rozszerzeń
Multicomputing
Max. 1/21
Nie
Ilość wtyczek IM (całkowita)
Max. 6
 IM 460
Max. 6
 IM 463–2
Max. 4, tylko w trybie samodzielnym
Ilość DP master’ów
 Zintegrowana
1
 Przez CP 443–5 Ext.
Max. 10
Możliwe FM i CP
 FM, CP (point-to-point)
zobacz Dodatek E
Ograniczona przez ilość slotów i połączeń
 CP 441
Ograniczona przez połączeń, maks. 30
 PROFIBUS i Ethernet CP włączając
CP 443–5 Extended
Maksymalnie 14, z których max. 10 CP jako DP
master
Możliwe do podłączenia OP
15 bez obsługi komunikatów, 8 z obsługą
komunikatów
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
287
Dane techniczne
17.1 Specyfikacja techniczna CPU 412–3H; (6ES7 412–3HJ14–0AB0)
Czas
Zegar (czasu rzeczywistego)
 Buforowany
Tak
Tak
 Rozdzielczość
1 ms
Maksymalna odchyłka dzienna
 Bez zasilania (podtrzymywany)
1.7 s
 Z zasilaniem (niepodtrzymywany)
8.6 s
Licznik godzin pracy
8
 Ilość/zakres numerów
0 do 7
 Zakres wartości
0 do 32767 godzin
 Ziarnistość
1 godzina
 Zachowywanie
Tak
Synchronizacja zegara
Tak
 W AS, na MPI i DP
Jako master lub slave
Różnica czasu przy synchronizacji
przez MPI
Max. 200 ms
Funkcje komunikatów S7
Ilość stacji logujących funkcje komunikatów (np.:
WIN CC lub SIMATIC OP)
Komunikaty skojarzone z blokami
 Jednocześnie aktywne bloki Alarm_S/SQ i
Alarm_D/DQ
Bloki Alarm_8
Max. 8
Tak
Max. 100
Tak
 Ilość zadań komunikacyjnych dla bloków
ALARM_8 i bloków do S7 communication
(ustawialne)
Max. 600
 Domyślnie
300
Komunikaty procesowe
Tak
Ilość archiwów logowalnych
jednocześnie (SFB 37 AR_SEND)
16
Funkcje testowe i uruchomieniowe
Status/modyfikacja zmiennej
 Zmienna
288
Tak
 Ilość zmiennych
Wejścia/wyjścia, bity pamięci, DB,
rozproszone wejścia/wyjścia, czasomierze,
liczniki
Max. 70
Wymuszanie
Tak
 Zmienna
 Ilość zmiennych
Wejścia/wyjścia, bity pamięci,
rozproszone wejścia/wyjścia
Max. 256
Dioda LED statusu
Tak, FRCE-LED
Blok statusu
Tak
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Dane techniczne
17.1 Specyfikacja techniczna CPU 412–3H; (6ES7 412–3HJ14–0AB0)
Funkcje testowe i uruchomieniowe
Krokowo
Ilość pułapek
Tak
4
Bufor diagnostyczny
Tak
 Ilość wpisów
Maksymalnie 3200 (ustawialne)
 Domyślnie
120
Komunikacja
Komunikacja PG/OP
Tak
Routing
Tak
S7 communication
Tak
 Ilość danych na zadanie
Max. 64 KB
 Z nich spójne
1 zmienna (462 bajtów)
S7 basic communication
Nie
Global data communication
S5-compatible communication
Nie
Używając FC AG_SEND i AG_RECV, max. przez
10 modułów CP 443–1 lub 443–5
 Ilość danych na zadanie
Max. 8 KB
 Z nich spójne
240 bajtów
Ilość jednoczesnych zadań AG_SEND/AG_RECV Max. 24/24, zobacz podręcznik do CP
Standardowa komunikacja (FMS)
Tak, przez CP i ładowalne FB
Ilość zasobów dla S7 connections
na wszystkich interfejsach i CP
16, włączając jedno dla PG i OP
Interfejsy
Nie konfigurować procesora jako DP slave.
1. Interfejs
Typ interfejsu
Fizyczne właściwości
Zintegrowany
RS-485/PROFIBUS i MPI
Izolowany
Tak
Zasilanie interfejsu (15 V DC do 30 V DC)
Max. 150 mA
Ilość zasobów komunikacyjnych
MPI: 16, DP: 16
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
289
Dane techniczne
17.1 Specyfikacja techniczna CPU 412–3H; (6ES7 412–3HJ14–0AB0)
Funkcjonalność
 MPI
 PROFIBUS DP
Tak
DP master
1. Interfejs w trybie MPI
Serwisy
 Komunikacja PG/OP
Tak
 Routing
Tak
 S7 communication
Tak
 Global data communication
Nie
 S7 basic communication
Nie
 Prędkość transmisji
Max. 12 Mbps
1. Interfejs w trybie DP master
Serwisy
 Komunikacja PG/OP
Tak
 Routing
Tak
 S7 communication
Tak
 Global data communication
Nie
 S7 basic communication
Nie
 Stały cykl magistrali
Nie
 SYNC/FREEZE
Nie
 Włączanie/wyłączanie DP slave’ów
Nie
 Direct data exchange (komunikacja
slave-to-slave)
Prędkość transmisji
Nie
Ilość DP slave’ów
Max. 32
Przestrzeń adresowa
Maksymalnie 2 KB wejść / 2 KB wyjść
Ilość danych na DP slave
Maksymalnie 244
Maksymalnie 244 bajtów wejść
Maksymalnie 244 bajtów wyjść
Maksymalnie 244 slotów
Maksymalnie 128 bajtów na slot
Max. 12 Mbps
Nota:
 Całkowita liczba bajtów wejściowych na wszystkich slotach nie może przekroczyć 244.
 Całkowita liczba bajtów wyjściowych na wszystkich slotach nie może przekroczyć 244.
 Przestrzeń adresowa interfejsu (maks. 2 KB wejść / 2 KB wyjść) nie może przekroczyć
32 urządzeń na sieci.
290
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Dane techniczne
17.1 Specyfikacja techniczna CPU 412–3H; (6ES7 412–3HJ14–0AB0)
2. i 3-ci interfejs
Typ interfejsu
Możliwe moduły
Wtyczkowy moduł synchronizacji (światłowód)
Długość kabla synchronizacyjnego
Max. 10 m,
tylko z modułem synchronizacyjnym
6ES7 960-1AA04-0XA0
Moduł IF 960 (tylko w trybie redundantnym; w
trybie samodzielnym interfejs jest wolny/zakryty)
Programowanie
Języki programowania
Zestaw instrukcji
LAD, FBD, STL, SCL, CFC, Graph, HiGraph®
Zobacz listę rozkazów
Poziom zagnieżdżeń
8
Funkcje systemowe (SFC)
Zobacz listę rozkazów
Ilość jednocześnie aktywnych SFC na łańcuch
 SFC 59 "RD_REC"
8
 SFC 58 "WR_REC"
8
 SFC 55 "WR_PARM"
8
 SFC 57 "PARM_MOD"
1
 SFC 56 "WR_DPARM"
2
 SFC 13 "DPNRM_DG"
8
 SFC 51 "RDSYSST"
8
 SFC 103 "DP_TOPOL"
1
Całkowita ilość aktywnych SFC na wszystkich zewnętrznych łańcuchach może być 4 razy większa
niż na jednym łańcuchu.
Funkcje systemowe (SFB)
Zobacz listę rozkazów
Ilość jednocześnie aktywnych SFB na łańcuch
 SFB 52 "RDREC"
8
 SFB 53 "WRREC"
8
Całkowita ilość aktywnych SFB na wszystkich zewnętrznych łańcuchach może być 4 razy większa
niż na jednym łańcuchu.
Zabezpieczenie programu użytkownika
Zabezpieczenie hasłem
Dostęp do spójnych danych w process image
Tak
Czas synchronizacji CiR (w trybie samodzielnym)
Podstawowe obciążenie
150 ms
Czas na bajt I/O
40 µs
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
291
Dane techniczne
17.1 Specyfikacja techniczna CPU 412–3H; (6ES7 412–3HJ14–0AB0)
Wymiary
Wymiary montażowe W x H x D (mm)
Ilość slotów potrzebna
50 x 290 x 219
2
Masa
ok. 0.990 kg
Napięcia, prądy
292
Pobór prądu z magistrali S7-400 (5 V DC)
Typ. 1.2 A
Max. 1.5 A
Pobór prądu z magistrali S7-400 (24 V DC)
Procesor nie pobiera prądu z 24 V,
udostępnia jedynie to napięcie
na interfejsie MPI/DP.
Wyjście prądowe na interfejs DP (5 V DC)
Całkowity prąd pobierany przez urządzenia
podpięte
do
interfejsów
MPI/DP
z
ograniczeniem 150 mA na interfejs
Max. 90 mA
Prąd podtrzymania
Typowo 190 µA (do 40 °C)
Maksymalnie 660 µA
Maksymalny czas podtrzymania
Zobacz Specyfikację Modułów, Rozdział 3.3.
Zasilanie zewnętrznego podtrzymania dla CPU
5 V do 15 V DC
Moc tracona
Typ. 6.0 W
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Dane techniczne
17.2 Specyfikacja techniczna CPU 414–4H; (6ES7 414–4HM14–0AB0)
17.2
Specyfikacja techniczna CPU 414–4H; (6ES7 414–4HM14–0AB0)
Procesor i wesja
MLFB
 Wersja firmware
6ES7 414–4HM14–0AB0
V 4.5
Stowarzyszony pakiet oprogramowania
STEP 7 V 5.3 SP2 lub wyższy z hardware
update
Pamięć
Pamięć Work
 Zintegrowana
1400 KB dla kodu
1400 KB dla danych
Pamięć Load
 Zintegrowana
256 KB RAM
 Rozszerzalny FEPROM
Z kartą pamięci (FLASH) 1MB do 64MB
 Rozszerzalny RAM
Z kartą pamięci (RAM) 256KB do 64MB
Podtrzymanie na baterii
Tak, wszystkie dane
Czasy przetwarzania
Czasy przetwarzania dla
 Instrukcje bitowe
45 ns
 Instrukcje na słowach
45 ns
 Arytmetyka stałoprzecinkowa
45 ns
 Arytmetyka zmiennoprzecinkowa
135 ns
Czasomierze/liczniki i ich zachowywanie
Liczniki S7
 Wybór zachowywania
2048
od C 0 do C 2047
 Domyślnie
od C 0 do C 7
 Zakres liczenia
0 do 999
Liczniki IEC
Tak
 Typ
SFB
Czasomierze S7
2048
 Wybór zachowywania
od T 0 do T 2047
 Domyślnie
Brak zachowywania
 Zakres czasu
10 ms do 9990 s
Czasomierze IEC
Tak
 Typ
SFB
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
293
Dane techniczne
17.2 Specyfikacja techniczna CPU 414–4H; (6ES7 414–4HM14–0AB0)
Obszary pamięci i ich zachowywanie
Obszary pamięci i ich zachowywanie (włączając
pamięć bitową, czasomierze, liczniki)
Pamięć bitowa
Cała pamięć load i work (z baterią podtrzymującą)
8 KB
 Wybór zachowywania
od MB 0 do MB 8191
 Domyślnie zachowywania
od MB 0 do MB 15
Bity zegarowe
8 (1 bajt pamięci)
Bloki danych
 Rozmiar
Maksymalnie 4095 (DB 0 zarezerwowane)
Zakres numerów 1 - 4095
Max. 64 KB
Dane lokalne (wybieralne)
Max. 16 KB
 Domyślnie
8 KB
Bloki
OBs
 Rozmiar
Zobacz listę rozkazów
Max. 64 KB
Głębokość zagnieżdżeń
 Na dany priorytet
24
 Dodatkowo w OB błędu
1
FBs
Maksymalnie 2048
Zakres numerów 0 - 2047
 Rozmiar
Max. 64 KB
FCs
Maksymalnie 2048
Zakres numerów 0 - 2047
 Rozmiar
Max. 64 KB
Przestrzeń adresowa (wejść/wyjść)
294
Całkowita przestrzeń adresowa I/O
 Rozproszone
8 KB/8 KB
włączając adresy diagnostyczne, adresy I/O
moduły interfejsu itd.
MPI/DP interfejs
2 KB/2 KB
DP interface
6 KB/6 KB
Process image
8 KB / 8 KB (ustawialne)
 Domyślnie
256 bajtów/256 bajtów
 Ilość partycji process image’u
Max. 15
 Spójne dane
Max. 244 bajtów
Dostęp do spójnych danych w process image
Tak
Kanały cyfrowe
Max. 65536/
Max. 65536
 Centralne
Max. 65536/
Max. 65536
Kanały analogowe
Max. 4096/
Max. 4096
 Centralne
Max. 4096/
Max. 4096
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Dane techniczne
17.2 Specyfikacja techniczna CPU 414–4H; (6ES7 414–4HM14–0AB0)
Konfiguracja
Jednostki centralne/jednostki rozszerzeń
Multicomputing
Max. 1/21
Nie
Ilość wtyczek IM (całkowita)
Max. 6
 IM 460
Max. 6
 IM 463–2
Max. 4, tylko w trybie samodzielnym
Ilość DP master’ów
 Zintegrowana
2
 Przez CP 443–5 Ext.
Max. 10
Możliwe FM i CP
 FM, CP (point-to-point)
zobacz Dodatek E
Ograniczona przez ilość slotów i połączeń
 CP 441
Ograniczona przez połączeń, maks. 30
 PROFIBUS i Ethernet CP włączając
CP 443–5 Extended
Maksymalnie 14, z których max. 10 CP jako DP
masters
Możliwe do podłączenia OP
31 bez obsługi komunikatów, 8 z obsługą
komunikatów
Czas
Clock
 Buforowany
Tak
 Rozdzielczość
1 ms
Tak
Maksymalna odchyłka dzienna
 Bez zasilania (podtrzymywany)
1.7 s
 Z zasilaniem (niepodtrzymywany)
8.6 s
Licznik godzin pracy
8
 Ilość
0 do 7
 Zakres wartości
0 do 32767 godzin
 Ziarnistość
1 godzina
 Zachowywanie
Tak
Synchronizacja zegara
Tak
 W AS, na MPI i DP
Jako master lub slave
Różnica czasu przy synchronizacji
przez MPI
Max. 200 ms
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
295
Dane techniczne
17.2 Specyfikacja techniczna CPU 414–4H; (6ES7 414–4HM14–0AB0)
Funkcje komunikatów S7
Ilość stacji logujących funkcje komunikatów (np.:
WIN CC lub SIMATIC OP)
Komunikaty skojarzone z blokami
 Jednocześnie aktywne bloki Alarm_S/SQ i
Alarm_D/DQ
Bloki Alarm_8
Max. 8
Tak
Max. 100
Tak
 Ilość zadań komunikacyjnych dla bloków
ALARM_8 i bloków do S7 communication
(ustawialne)
Max. 1200
 Domyślnie
900
Komunikaty procesowe
Tak
Ilość archiwów logowalnych
jednocześnie (SFB 37 AR_SEND)
16
Funkcje testowe i uruchomieniowe
Status/modyfikacja zmiennej
 Zmienna
Tak
 Ilość zmiennych
Wejścia/wyjścia, bity pamięci, DB,
rozproszone wejścia/wyjścia, czasomierze,
liczniki
Max. 70
Wymuszanie
Tak
 Zmienna
 Ilość zmiennych
Wejścia/wyjścia, bity pamięci,
rozproszone wejścia/wyjścia
Max. 256
Dioda LED statusu
Tak, FRCE-LED
Blok statusu
Tak
Krokowo
Tak
Ilość pułapek
4
Bufor diagnostyczny
Tak
 Ilość wpisów
Maksymalnie 3200 (ustawialne)
 Domyślnie
120
Komunikacja
296
Komunikacja PG/OP
Routing
Tak
Tak
S7 communication
Tak
 Ilość danych na zadanie
Max. 64 KB
 Z nich spójne
1 zmienna (462 bajtów)
S7 basic communication
Nie
Global data communication
Nie
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Dane techniczne
17.2 Specyfikacja techniczna CPU 414–4H; (6ES7 414–4HM14–0AB0)
Komunikacja
 Ilość danych na zadanie
Używając FC AG_SEND i AG_RECV, max. przez
10
CP
Max.443–1
8 KB or 443–5 modules
 Z nich spójne
240 bajtów
S5-compatible communication
Ilość jednoczesnych zadań AG_SEND/AG_RECV Max. 24/24, zobacz podręcznik do CP
jobs
Standardowa komunikacja (FMS)
Tak
(przez CP i ładowalne FB)
Ilość zasobów dla S7 connections
na wszystkich interfejsach i CP
32, włączając jedno dla PG i OP
Interfejsy
Nie konfigurować procesora jako DP slave.
1. Interfejs
Typ interfejsu
Fizyczne właściwości
Zintegrowana
RS 485/Profibus
Izolowany
Tak
Zasilanie interfejsu (15 V DC do 30 V DC)
Max. 150 mA
Ilość zasobów komunikacyjnych
MPI: 32, DP: 32
Funkcjonalność
 MPI
 PROFIBUS DP
Tak
DP master
1. Interfejs w trybie MPI
Serwisy
 Komunikacja PG/OP
Tak
 Routing
Tak
 S7 communication
Tak
 Global data communication
Nie
 S7 basic communication
Nie
 Prędkość transmisji
Max. 12 Mbps
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
297
Dane techniczne
17.2 Specyfikacja techniczna CPU 414–4H; (6ES7 414–4HM14–0AB0)
1. Interfejs w trybie DP master
 Serwisy
 Komunikacja PG/OP
Tak
 Routing
Tak
 S7 communication
Tak
 Global data communication
Nie
 S7 basic communication
Nie
 Stały cykl magistrali
Nie
 SYNC/FREEZE
Nie
 Włączanie/wyłączanie DP slave’ów
Nie
 Direct data exchange
(komunikacja slave-to-slave)
Nie
 Prędkość transmisji
Max. 12 Mbps
 Ilość DP slave’ów
Max. 32
 Przestrzeń adresowa
Maksymalnie 2 KB wejść / 2 KB wyjść
 Ilość danych na DP slave
Maksymalnie 244 bajtów
Maksymalnie 244 bajtów wejść,
Maksymalnie 244 bajtów wyjść,
Maksymalnie 244 slotów
Maksymalnie 128 bajtów na slot
Nota:
 Całkowita liczba bajtów wejściowych na wszystkich slotach nie może przekroczyć 244.
 Całkowita liczba bajtów wyjściowych na wszystkich slotach nie może przekroczyć 244.
 Przestrzeń adresowa interfejsu (maks. 2 KB wejść / 2 KB wyjść) nie może przekroczyć
32 urządzeń na sieci.
2. Interfejs
298
Typ interfejsu
Zintegrowana
Fizyczne właściwości
RS 485/Profibus
Izolowany
Tak
Zasilanie interfejsu (15 V DC do 30 V DC)
Max. 150 mA
Ilość zasobów komunikacyjnych
16
Funkcjonalność
 PROFIBUS DP
DP master
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Dane techniczne
17.2 Specyfikacja techniczna CPU 414–4H; (6ES7 414–4HM14–0AB0)
2. Interfejs w trybie DP master
Serwisy
 Komunikacja PG/OP
Tak
 Routing
Tak
 S7 communication
Tak
 Global data communication
Nie
 S7 basic communication
Nie
 Stały cykl magistrali
Nie
 SYNC/FREEZE
Nie
 Włączanie/wyłączanie DP slave’ów
Nie
 Direct data exchange
(komunikacja slave-to-slave)
Nie
 Prędkość transmisji
Do 12 Mbps
 Ilość DP slave’ów
Max. 96
 Przestrzeń adresowa
Maksymalnie 6 KB inputs / 6 KB outputs
 Ilość danych na DP slave
Maksymalnie 244 bajtów
Maksymalnie 244 bajtów wejść,
Maksymalnie 244 bajtów wyjść,
Maksymalnie 244 slotów
Maksymalnie 128 bajtów na slot
Nota:
 Całkowita liczba bajtów wejściowych na wszystkich slotach nie może przekroczyć 244.
 Całkowita liczba bajtów wyjściowych na wszystkich slotach nie może przekroczyć 244.
 Przestrzeń adresowa interfejsu (maks. 6 KB wejść / 6 KB wyjść) nie może przekroczyć
96 urządzeń na sieci.
3. i 4-ty interfejs
Typ interfejsu
Wtyczkowy moduł synchronizacji (światłowód)
Możliwe moduły
Moduł IF 960 (tylko w trybie redundantnym; w
trybie samodzielnym interfejs jest wolny/zakryty)
Długość kabla synchronizacyjnego
Max. 10 km
Programowanie
Języki programowania
LAD, FBD, STL, SCL, CFC, Graph, HiGraph®
Zestaw instrukcji
Zobacz listę rozkazów
Poziom zagnieżdżeń
8
Funkcje systemowe (SFC)
Zobacz listę rozkazów
Ilość jednocześnie aktywnych SFC na łańcuch
 SFC 59 "RD_REC"
8
 SFC 58 "WR_REC"
8
 SFC 55 "WR_PARM"
8
 SFC 57 "PARM_MOD"
1
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
299
Dane techniczne
17.2 Specyfikacja techniczna CPU 414–4H; (6ES7 414–4HM14–0AB0)
Programowanie
 SFC 56 "WR_DPARM"
 SFC 13 "DPNRM_DG"
2
8
 SFC 51 "RDSYSST"
8
 SFC 103 "DP_TOPOL"
1
Całkowita ilość aktywnych SFC na wszystkich zewnętrznych łańcuchach może być 4 razy większa
niż na jednym łańcuchu.
Funkcje systemowe (SFB)
Zobacz listę rozkazów
Ilość jednocześnie aktywnych SFB na łańcuch
 SFB 52 "RDREC"
8
 SFB 53 "WRREC"
8
Całkowita ilość aktywnych SFB na wszystkich zewnętrznych łańcuchach może być 4 razy większa
niż na jednym łańcuchu.
Zabezpieczenie programu użytkownika
Zabezpieczenie hasłem
Dostęp do spójnych danych w process image
Tak
Czas synchronizacji CiR (w trybie samodzielnym)
Podstawowe obciążenie
Czas na bajt I/O
100 ms
25 µs
Wymiary
Wymiary montażowe W x H x D (mm)
Ilość slotów potrzebna
50 x 290 x 219
2
Masa
ok. 0.995 kg
Napięcia, prądy
Pobór prądu z magistrali S7–400 (5 V DC)
Pobór prądu z magistrali S7-400 (24 V DC)
Procesor nie pobiera prądu z 24 V,
udostępnia jedynie to napięcie na interfejsie
MPI/DP.
Wyjście prądowe na interfejs DP (5 V DC)
300
Typ. 1.4 A
Max. 1.7 A
Całkowity prąd pobierany przez urządzenia
podpięte do interfejsów MPI/DP z
ograniczeniem 150 mA na interfejs.
Max. 90 mA
Prąd podtrzymania
Typowo 190 µA (do 40 °C)
Maksymalnie 660 µA
Maksymalny czas podtrzymania
Zobacz Specyfikację Modułów, Rozdział 3.3.
Zasilanie zewnętrznego podtrzymania dla CPU
5 V to 15 V DC
Moc tracona
Typ. 7.0 W
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Dane techniczne
17.3 Specyfikacja techniczna CPU 417–4H; (6ES7 417–4HT14–0AB0)
17.3
Specyfikacja techniczna CPU 417–4H; (6ES7 417–4HT14–0AB0)
Procesor i wesja
MLFB
 Wersja firmware
6ES7 417–4HT14–0AB0
V 4.5
Stowarzyszony pakiet oprogramowania
STEP 7 V 5.3 SP2 lub wyższy z hardware update
Pamięć
Pamięć Work
 Zintegrowana
15 MB dla kodu
15 MB dla danych
Pamięć Load
 Zintegrowana
256 KB RAM
 Rozszerzalny FEPROM
Z kartą pamięci (FLASH) 1MB do 64MB
 Rozszerzalny RAM
Z kartą pamięci (RAM)
256 KB do 64 MB
Podtrzymanie na baterii
Tak, wszystkie dane
Czasy przetwarzania
Czasy przetwarzania dla
 Instrukcje bitowe
18 ns
 Instrukcje na słowach
18 ns
 Arytmetyka stałoprzecinkowa
18 ns
 Arytmetyka zmiennoprzecinkowa
54 ns
Czasomierze/liczniki i ich zachowywanie
Liczniki S7
 Wybór zachowywania
2048
od C 0 do C 2047
 Domyślnie
od C 0 do C 7
 Zakres liczenia
0 do 999
Liczniki IEC
Tak
 Typ
SFB
Czasomierze S7
2048
 Wybór zachowywania
od T 0 do T 2047
 Domyślnie
Brak zachowywania
 Zakres czasu
10 ms do 9990 s
Czasomierze IEC
Tak
 Typ
SFB
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
301
Dane techniczne
17.3 Specyfikacja techniczna CPU 417–4H; (6ES7 417–4HT14–0AB0)
Obszary pamięci i ich zachowywanie
Obszary pamięci i ich zachowywanie (włączając
pamięć bitową, czasomierze, liczniki)
Pamięć bitowa
Cała pamięć load i work (z baterią podtrzymującą)
16 KB
 Wybór zachowywania
od MB 0 do MB 16383
 Domyślnie zachowywania
od MB 0 do MB 15
Bity zegarowe
8 (1 bajt pamięci)
Bloki danych
 Rozmiar
Maksymalnie 8191 (DB 0
zarezerwowane) Zakres
numerów
1 to 8191
Max. 64 KB
Dane lokalne (wybieralne)
Max. 64 KB
 Domyślnie
32 KB
Bloki
OBs
 Rozmiar
Zobacz listę rozkazów
Max. 64 KB
Głębokość zagnieżdżeń
 Na dany priorytet
24
 Dodatkowo w OB błędu
2
FBs
Maksymalnie 6144
Zakres numerów 0 - 6143
 Rozmiar
Max. 64 KB
FCs
Maksymalnie 6144
Zakres numerów 0 - 6143
 Rozmiar
Max. 64 KB
Przestrzeń adresowa (wejść/wyjść)
302
Całkowita przestrzeń adresowa I/O
 Rozproszone
16 KB/16 KB
włączając adresy diagnostyczne, adresy dlaI/O,
moduły interfejsu itd
MPI/DP interfejs
2 KB/2 KB
interfejs DP
8 KB/8 KB
Process image
16 KB/16 KB (ustawialne)
 Domyślnie
1024 bajtów/1024 bajtów
 Ilość partycji process image’u
Max. 15
 Spójne dane
Max. 244 bajtów
Dostęp do spójnych danych w process image
Tak
Kanały cyfrowe
Max. 131072/
Max. 131072
 Centralne
Max. 131072/
Max. 131072
Kanały analogowe
Max. 8192/
Max. 8192
 Centralne
Max. 8192/
Max. 8192
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Dane techniczne
17.3 Specyfikacja techniczna CPU 417–4H; (6ES7 417–4HT14–0AB0)
Konfiguracja
Jednostki centralne/jednostki rozszerzeń
Multicomputing
Max. 1/21
Nie
Ilość wtyczek IM (całkowita)
Max. 6
 IM 460
Max. 6
 IM 463–2
Max. 4, tylko w trybie samodzielnym
Ilość DP master’ów
 Zintegrowana
2
 Przez CP 443–5 Ext.
Max. 10
Ilość modułów S5 w obudowach adaptacyjnych
(na centralnej jednostce)
Brak
Możliwe FM i CP
 FM, CP (point-to-point)
zobacz Dodatek E
Ograniczona przez ilość slotów i połączeń
 CP 441
Ograniczona przez ilość połączeń, maks. 30
 PROFIBUS i Ethernet CP włączając
CP 443–5 Extended
Maksymalnie 14, z których max. 10 CP jako DP
master
Możliwe do podłączenia OP
63 bez obsługi komunikatów, 16 z obsługą
komunikatów
Czas
Zegar
 Buforowany
Tak
Tak
 Rozdzielczość
1 ms
Maksymalna odchyłka dzienna
 Bez zasilania (podtrzymywany)
1.7 s
 Z zasilaniem (niepodtrzymywany)
8.6 s
Licznik godzin pracy
8
 Number
0 do 7
 Zakres wartości
0 do 32767 godzin
 Ziarnistość
1 godzina
 Zachowywanie
Tak
Synchronizacja zegara
Tak
 W AS, na MPI i DP
Jako master lub slave
Różnica czasu przy synchronizacji
przez MPI
Max. 200 ms
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
303
Dane techniczne
17.3 Specyfikacja techniczna CPU 417–4H; (6ES7 417–4HT14–0AB0)
Funkcje komunikatów S7
Ilość stacji logujących funkcje komunikatów (np.:
WIN CC lub SIMATIC OP)
Komunikaty skojarzone z blokami
 Jednocześnie aktywne bloki Alarm_S/SQ i
Alarm_D/DQ
Bloki Alarm_8
Max. 16
Tak
Max. 200
Tak
 Ilość zadań komunikacyjnych dla bloków
ALARM_8 i bloków do S7 communication
(ustawialne)
Max. 10000
 Domyślnie
1200
Komunikaty procesowe
Tak
Ilość archiwów logowalnych
jednocześnie (SFB 37 AR_SEND)
64
Funkcje testowe i uruchomieniowe
Status/modyfikacja zmiennej
 Zmienna
Tak
 Ilość zmiennych
Wejścia/wyjścia, bity pamięci, DB,
rozproszone wejścia/wyjścia, czasomierze,
liczniki
Max. 70
Wymuszanie
Tak
 Zmienna
 Ilość zmiennych
Wejścia/wyjścia, bity pamięci,
rozproszone wejścia/wyjścia
Max. 512
Dioda LED statusu
Tak, FRCE-LED
Blok statusu
Tak
Krokowo
Tak
Ilość pułapek
4
Bufor diagnostyczny
Tak
 Ilość wpisów
Maksymalnie 3200 (ustawialne)
 Domyślnie
120
Komunikacja
304
Komunikacja PG/OP
Routing
Tak
Tak
Ilość zasobów dla S7 connections
na wszystkich interfejsach i CP
64, włączając jedno dla PG i OP
S7 communication
Tak
 Ilość danych na zadanie
64 bajtów
 Z nich spójne
1 zmienna (462 bajtów)
Global data communication
Nie
S7 basic communication
Nie
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Dane techniczne
17.3 Specyfikacja techniczna CPU 417–4H; (6ES7 417–4HT14–0AB0)
Komunikacja
 Ilość danych na zadanie
Używając FC AG_SEND i AG_RECV, max. przez
10
CP
Max.443–1
8 KB or 443–5 modules
 Z nich spójne
240 bajtów
S5-compatible communication
Ilość jednoczesnych zadań AG_SEND/AG_RECV Max. 64/64, zobacz podręcznik do CP
jobs
Standardowa komunikacja (FMS)
Tak (przez CP i ładowalne FC)
Ilość zasobów dla S7 connections
na wszystkich interfejsach i CP
64, włączając jedno dla PG i OP
Interfejsy
Nie konfigurować procesora jako DP slave.
1. Interfejs
Typ interfejsu
Zintegrowana
Fizyczne właściwości
RS 485/Profibus
Izolowany
Tak
Zasilanie interfejsu (15 V DC do 30 V DC)
Max. 150 mA
Ilość zasobów komunikacyjnych
MPI: 44, DP: 32
repeater diagnostyczny na magistrali redukuje
ilość zasobów o 1
Funkcjonalność
 MPI
 PROFIBUS DP
Tak
DP master
1. Interfejs w trybie MPI
 Serwisy
 Komunikacja PG/OP
Tak
 Routing
Tak
 S7 communication
Tak
 Global data communication
Nie
 S7 basic communication
Nie
 Prędkość transmisji
Max. 12 Mbps
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
305
Dane techniczne
17.3 Specyfikacja techniczna CPU 417–4H; (6ES7 417–4HT14–0AB0)
1. Interfejs w trybie DP master
Serwisy
 Komunikacja PG/OP
Tak
 Routing
Tak
 S7 communication
Tak
 Global data communication
Nie
 S7 basic communication
Nie
 Stały cykl magistrali
Nie
 SYNC/FREEZE
Nie
 Włączanie/wyłączanie DP slave’ów
Nie
 Direct data exchange
(komunikacja slave-to-slave)
Nie
Prędkość transmisji
Max. 12 Mbps
Ilość DP slave’ów
Max. 32
Przestrzeń adresowa
Maksymalnie 2 KB wejść / 2 KB wyjść
Ilość danych na DP slave
Maksymalnie 244 bajtów
Maksymalnie 244 bajtów wejść,
Maksymalnie 244 bajtów wyjść,
Maksymalnie 244 slotów
Maksymalnie 128 bajtów na slot
Nota:
 Całkowita liczba bajtów wejściowych na wszystkich slotach nie może przekroczyć 244.
 Całkowita liczba bajtów wyjściowych na wszystkich slotach nie może przekroczyć 244.
 Przestrzeń adresowa interfejsu (maks. 2 KB wejść / 2 KB wyjść) nie może przekroczyć
32 urządzeń na sieci.
2. Interfejs
Typ interfejsu
Zintegrowana
Fizyczne właściwości
RS 485/Profibus
Izolowany
Tak
Zasilanie interfejsu (15 V DC do 30 V DC)
Max. 150 mA
Ilość zasobów komunikacyjnych
32,
repeater diagnostyczny na magistrali redukuje
ilość zasobów o 1
Funkcjonalność
 PROFIBUS DP
306
DP master
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Dane techniczne
17.3 Specyfikacja techniczna CPU 417–4H; (6ES7 417–4HT14–0AB0)
2. Interfejs w trybie DP master
Serwisy
 Komunikacja PG/OP
Tak
 Routing
Tak
 S7 communication
Tak
 Global data communication
Nie
 S7 basic communication
Nie
 Stały cykl magistrali
Nie
 SYNC/FREEZE
Nie
 Włączanie/wyłączanie DP slave’ów
Nie
 Direct data exchange
(komunikacja slave-to-slave)
Nie
Prędkość transmisji
Max. 12 Mbps
Ilość DP slave’ów
Max. 125
Przestrzeń adresowa
Maksymalnie 8 KB inputs / 8 KB outputs
Ilość danych na DP slave
Maksymalnie 244 bajtów
Maksymalnie 244 bajtów wejść,
Maksymalnie 244 bajtów wyjść,
Maksymalnie 244 slotów
Maksymalnie 128 bajtów na slot
Nota:
 Całkowita liczba bajtów wejściowych na wszystkich slotach nie może przekroczyć 244.
 Całkowita liczba bajtów wyjściowych na wszystkich slotach nie może przekroczyć 244.
 Przestrzeń adresowa interfejsu (maks. 8 KB wejść / 8 KB wyjść) nie może przekroczyć
125 urządzeń na sieci.
3. i 4-ty interfejs
Typ interfejsu
Wtyczkowy moduł synchronizacji (światłowód)
Możliwe moduły
Moduł IF 960 (tylko w trybie redundantnym; w
trybie samodzielnym interfejs jest wolny/zakryty)
Długość kabla synchronizacyjnego
Max. 10 km
Programowanie
Języki programowania
LAD, FBD, STL, SCL, CFC, Graph, HiGraph®
Zestaw instrukcji
Zobacz listę rozkazów
Poziom zagnieżdżeń
8
Funkcje systemowe (SFC)
Zobacz listę rozkazów
Ilość jednocześnie aktywnych SFC na łańcuch
 SFC 59 "RD_REC"
8
 SFC 58 "WR_REC"
8
 SFC 55 "WR_PARM"
8
 SFC 57 "PARM_MOD"
1
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
307
Dane techniczne
17.3 Specyfikacja techniczna CPU 417–4H; (6ES7 417–4HT14–0AB0)
Programowanie
 SFC 56 "WR_DPARM"
 SFC 13 "DPNRM_DG"
2
8
 SFC 51 "RDSYSST"
8
 SFC 103 "DP_TOPOL"
1
Całkowita ilość aktywnych SFC na wszystkich zewnętrznych łańcuchach może być 4 razy większa
niż na jednym łańcuchu.
Funkcje systemowe (SFB)
Zobacz listę rozkazów
Ilość jednocześnie aktywnych SFB na łańcuch
 SFB 52 "RDREC"
8
 SFB 53 "WRREC"
8
Całkowita ilość aktywnych SFB na wszystkich zewnętrznych łańcuchach może być 4 razy większa
niż na jednym łańcuchu.
Zabezpieczenie programu użytkownika
Zabezpieczenie hasłem
Dostęp do spójnych danych w process image
Tak
Czas synchronizacji CiR (w trybie samodzielnym)
Podstawowe obciążenie
Czas na bajt I/O
60 ms
10 µs
Wymiary
Wymiary montażowe W x H x D (mm)
Ilość slotów potrzebna
50 x 290 x 219
2
Masa
ok. 0.995 kg
Napięcia, prądy
Pobór prądu z magistrali S7–400 (5 V DC)
Pobór prądu z magistrali S7-400 (24 V DC)
Procesor nie pobiera prądu z 24 V,
udostępnia jedynie to napięcie
na interfejsie MPI/DP.
Wyjście prądowe na interfejs DP (5 V DC)
Prąd podtrzymania
308
Typ. 1.5 A
Max. 1.8 A
Całkowity prąd pobierany przez urządzenia
podpięte do interfejsów MPI/DP z
ograniczeniem 150 mA na interfejs
Max. 90 mA
Maksymalny czas podtrzymania
Typowo 970 µA (do 40 °C)
Maksymalnie 1980 µA
Zobacz Dane Modułów, Rozdział 3.3
Zasilanie zewnętrznego podtrzymania dla CPU
5 V to 15 V DC
Moc tracona
Typ. 7.5 W
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Dane techniczne
17.4 Specyfikacja techniczna kart pamięci
17.4
Specyfikacja techniczna kart pamięci
Dane
Nazwa
Nr zam.
Pobór
prądu z 5 V
Prąd
podtrzymania
MC 952 / 256 Kbajtów / RAM
6ES7952-1AH00-0AA0
typ. 35 mA
max. 80 mA
typ. 1 µΑ
max. 40 µA
MC 952 / 1 MB / RAM
6ES7952-1AK00-0AA0
typ. 40 mA
max. 90 mA
typ. 3 µΑ
max. 50 µA
MC 952 / 2 MB / RAM
6ES7952-1AL00-0AA0
typ. 45 mA
max. 100 mA
typ. 5 µΑ
max. 60 µA
MC 952 / 4 MB / RAM
6ES7952-1AM00-0AA0
typ. 45 mA
max. 100 mA
typ. 5 µΑ
max. 60 µA
MC 952 / 8 MB / RAM
6ES7952-1AP00-0AA0
typ. 45 mA
max. 100 mA
typ. 5 µΑ
max. 60 µA
MC 952 / 16 MB / RAM
6ES7952-1AS00-0AA0
typ. 100 mA
max. 150 mA
typ. 50 µA
max. 125 µA
MC 952 / 64 MB / RAM
6ES7952-1AY00-0AA0
typ. 100 mA
max. 150 mA
typ. 100 µΑ
max. 500 µA
MC 952 / 1 Mbajtów / 5V Flash 6ES7952-1KK00-0AA0
typ. 40 mA
max. 90 mA
–
MC 952 / 2 Mbajtów / 5V Flash 6ES7952-1KL00-0AA0
typ. 50 mA
max. 100 mA
–
MC 952 / 4 Mbajtów / 5V Flash 6ES7952-1KM00-0AA0
typ. 40 mA
max. 90 mA
–
MC 952 / 8 Mbajtów / 5V Flash 6ES7952-1KP00-0AA0
typ. 50 mA
max. 100 mA
–
MC 952 / 16 Mbajtów / 5V Flash 6ES7952-1KS00-0AA0
typ. 55 mA
max. 110 mA
–
MC 952 / 32 Mbajtów / 5V Flash 6ES7952-1KT00-0AA0
typ. 55 mA
max. 110 mA
–
MC 952 / 64 Mbajtów / 5V Flash 6ES7952-1KY00-0AA0
typ. 55 mA
max. 110 mA
–
Wymiary WxHxD (in mm)
7.5 x 57 x 87
Masa
Max. 35 g
Ochrona EMC
Zapewniona konstrukcyjnie
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
309
Dane techniczne
17.5 Czasy wykonania FC i FB dla redundantnych I/O
17.5
Czasy wykonania FC i FB dla redundantnych I/O
Tabela 17-1 Czasy wykonania bloków dla redundantnych I/O
Blok
Czas w trybie samodzielnym/pojedyńczym
Czas w trybie redundantnym
FC 450 RED_INIT
Specyfikacje
dla
rozruchu
2 ms + 300 µs / skonfigurowane pary modułów
Podany czas jest średnim czasem dla pary
modułów. Czas może być < 300 µs dla kilku
modułów. Dla większej ilości redundantnych
modułów czas może być > 300 µs.
160 µs
750 μs + 60 μs / parę modułów aktualnego TPA
Podany czas jest średnim czasem dla pary
modułów.
Czas może być dodatkowo zwiększony jeśli
wystąpią rozbieżności skutkujące pasywacją i
logiem w buforze diagnostycznym.
Czas może być również zwiększony przez
depasywację przeprowadzoną na
poszczególnych poziomach sekwencji FB
RED_IN. Zależnie od ilości modułów na danym
poziomie depasywacja może zwiększyć czas
wykonania FB RED_IN o 0.4 ... 8 ms.
Przyrostu 8 ms można oczekiwać przy pracy
redundantnej modułów skupiającej ponad 370
par modułów na poziomie sekwencji.
-
360 µs
1000 μs +70 μs / parę modułów aktualnego TPA
Podany czas jest średnim czasem dla pary
modułów.
Czas może być dodatkowo zwiększony jeśli
wystąpią rozbieżności skutkujące pasywacją i
logiem w buforze diagnostycznym.
Czas może być również zwiększony przez
depasywację przeprowadzoną na
poszczególnych poziomach sekwencji FB
RED_IN. Zależnie od ilości modułów na danym
poziomie depasywacja może zwiększyć czas
wykonania FB RED_IN o 0.4 ... 8 ms.
Przyrostu 8 ms można oczekiwać przy pracy
redundantnej modułów skupiającej ponad 370
par modułów na poziomie sekwencji.
FB 451 RED_OUT
Wywołany z
odpowiedniego
poziomu
650 μs +2 μs / parę modułów aktualnego TPA.
Podany czas jest średnim czasem dla pary
modułów. Czas może być < 2 µs dla kilku
modułów. Dla większej ilości redundantnych
modułów czas może być > 2 µs.
860 μs +2 μs / parę modułów aktualnego TPA.
Podany czas jest średnim czasem dla pary
modułów. Czas może być < 2 µs dla kilku
modułów. Dla większej ilości redundantnych
modułów czas może być > 2 µs.
FB 452 RED_DIAG
Wywołany w OB 72: 160 µs
Wywołany w OB 82, 83, 85:
250 µs + 5 µs / skonfigurowane pary modułów
W skrajnych warunkach, czas FB RED_DIAG
wzrasta do 1.5 ms.
Jest to przypadek, gdy robocze DB >= 60 KB i
występują adresy przerwań nienależące do
redundantnych I/O.
Wywołany w OB 72: 360 µs
Wywołany w OB 82, 83, 85:
430 μs (podstawowo) + 6 μs /
skonfigurowane pary modułów
W skrajnych warunkach, czas FB RED_DIAG
wzrasta do 1.5 ms.
Jest to przypadek, gdy robocze DB >= 60 KB i
występują adresy przerwań nienależące do
redundantnych I/O.
FB 453
RED_STATUS
160 μs + 4 μs/ skonfigurowane pary modułów *
ilość par modułów
Czas zależy od losowej pozycji modułu
szukanego w roboczym DB. Jeśli adres modułu
nie jest redundantny, przeszukiwany jest cały
roboczy DB. Wynikiem jest najdłuższy czas
wykonania FB RED_STATUS.
Ilość par modułów jest oparta zarówno na
wszystkich wejściach (DI/AI) jak i wyjściach
(DO/AO).
350 μs +5 μs/ skonfigurowane pary modułów *
ilość par modułów
Czas zależy od losowej pozycji modułu
szukanego w roboczym DB. Jeśli adres modułu
nie jest redundantny, przeszukiwany jest cały
roboczy DB. Wynikiem jest najdłuższy czas
wykonania FB RED_STATUS.
Ilość par modułów jest oparta zarówno na
wszystkich wejściach (DI/AI) jak i wyjściach
(DO/AO).
FC 451 RED_DEPA
FB 450 RED_IN
Wywołany z
odpowiedniego
poziomu
UWAGA
Są to wartości orientacyjne, nie absolutne. Rzeczywiste warości mogą się różnić
zależnie od przypadku. To zestawienia jest przewidziane jako poradnik i powinno
przybliżyć stopień wpływu biblioteki RED_IO na czas cyklu.
310
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Charakterystyczne wielkości redundantnych
A
systemów automatyki
Ten dodatek zawiera krótkie wprowadzenie do charakterystycznych wielkości redundantnych
systemów automatyki i pokazuje praktyczne wyniki redundantnych konfiguracji w oparciu o
wybrane konfiguracje.
Przegląd czasów MTBF różnych produktów SIMATIC można znaleźć w SIMATIC FAQ na:
http://support.automation.siemens.com
pod wpisem ID 16818490
A.1
Podstawowe pojęcia
Ilościowa ocena redundantnych systemów automatyki zwykle jest oparta na ich
niezawodności i dyspozycyjności. Parametry te są szczegółowo opisane poniżej.
Niezawodność
(Reliability)
Niezawodność oznacza zdolność technicznego wyposażenia to wypełniania swojej funkcji
podczas swojego okresu pracy. Zwykle nie jest to możliwe, gdy zawiedzie jeden z jego
komponentów.
Powszechnie używanym miernikiem niezawodności jest więc MTBF (Mean Time Between
Failure) – Średni Czas Międzyawaryjny. Może on być analizowany statystycznie w oparciu o
parametry pracujących systemów lub przez kalkulację częstości awarii użytych komponentów.
Niezawodność modułów
Niezawodność komponentów SIMATIC jest niezwykla wysoka dzięki wielości
stosowanych środków zapewnienia jakości podczas projektowania i produkcji.
Niezawodność systemów automatyki
Użycie redundantnych modułów znacząco wydłuża MTBF systemu. Kombinacja
zintegrowanych autotestów wysokiej jakości i mechanizmów wykrywających błędy procesorów
S7-400H pozwala na wykrycie i lokalizację niemal wszystkich błędów.
MTBF dla S7-400H jest określony przez MDT (Mean Down Time) – Średni Czas Przestoju jednostki systemu. Ten czas jest wyprowadzany zasadniczo z czasu wykrycia błędu plus
czasu potrzebnego do naprawy lub wymiany wadliwych modułów.
Dodatkowo procesor posiada funkcję autotestu z nastawianym okresem testowania. Domyślny
czas wynosi 90 minut. Okres testowania ma wpływ na czas wykrycia błędu. Czas naprawy
wymagany zwykle dla takiego systemu modułowego jak S7-400H wynosi cztery godziny.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
311
Charakterystyczne wielkości systemów automatyki
A.1 Podstawowe pojęcia
Średni Czas Przestoju (Mean Down Time - MDT)
MDT jest określony przez czasy wymienione poniżej:
● Czas potrzebny do wykrycia błędu
● Czas potrzebny do znalezienia przyczyny błędu
● Czas potrzebny do usunięcia usterek i do restartu systemu
MDT systemu jest obliczany w oparciu o MDT różnych jego komponentów. Struktura
komponentów tworzących system również jest brana do kalkulacji.
Zależność między MDT a MTBF: MDT << MTBF
Wartość MDT ma największe znaczenie dla jakości systemu utrzymania ruchu.
Najważniejsze współczynniki to:
● Wykwalifikowany personel
● Sprawna logistyka
● Wysokiej klasy narzędzia do diagnostyki i rozpoznania błędów
● Porządna strategia napraw/remontów
Rysunek poniżej pokazuje zależność MDT od czasów i współczynników wymienionych
powyżej.
MDT
Wykrycie błędu
Znalezienie przyczyny
Usuwanie wad i usterek
Wystartowanie systemu
Wykwalifikowany personel
Diagnostyka
Strategia napraw/remontów
Logistyka
Rys. A-1
MDT
Rysunek poniżej pokazuje parametry wchodzące w obliczenia MTBF systemu.
312
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Charakterystyczne wielkości systemów automatyki
A.1 Podstawowe pojęcia
Model Markowa
Doświadczenie
Model błędu
MTD
Model
Błąd systemowy
Klasa MCS
MTBF
systemu
Sekcje minimalne
Właściwości komponentów
Rys. A-2
MTBF
Wymagania
Analiza zakłada nastepujące warunki:
● Częstość awarii wszystkich komponentów i wszystkie obliczenia są wykonane
dla średniej temperatury 40 °C.
● Konfiguracja i instalacja systemu są poprawne.
● Wszystkie części zamienne są dostępne lokalnie, co zapobiega długim czasom napraw
wynikających z braku części. To utrzymuje komponent MDT na niskim poziomie.
● MDT różnych komponentów wynosi cztery godziny. MDT systemu jest obliczane w oparciu
o MDT różnych komponentów plus strukturę systemu.
● MTBF komponentów odpowiada standardowi SN 29500, który jest zgodny z
MIL–HDBK 217–F.
● Obliczenia są robione używając pokrycia diagnostycznego każdego komponentu.
● Współczynnik CCF jest przyjęty pomiędzy 0.2 % a 2 %, zależnie od konfiguracji systemu.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
313
Charakterystyczne wielkości systemów automatyki
A.1 Podstawowe pojęcia
Błąd wynikający ze wspólnej przyczyny (Common Cause Failure - CCF)
CCF jest błędem spowodowanym przez jedno lub więcej zdarzeń, które również prowadzą do
stanu błędu w dwóch lub więcej oddzielnych kanałach lub komponentach w systemie.
CCF prowadzi do awarii systemu.
CCF może być spowodowany przez jeden z poniższych czynników:
● Temperatura
● Wilgotność
● Korozja
● Wibracje i wstrząsy
● Zakłócenia elektromagnetyczne
● Wyładowanie elektrostatyczne
● Zakłócenia radiowe
● Niespodziewana sekwencja zdarzeń
● Błąd obsługi
Współczynnik CCF określa stosunek prawdopodobieństwa wystąpienia CCF do
prawdopodobieństwa wystapienia innych błędów.
Typowy współczynnik CCF waha się od 2% do 0.2% w systemie z identycznymi
komponentami oraz od 1% do 0.1% w systemie zawierającym różne komponenty.
W zakresie zastrzeżonym w IEC 61508, współczynnik CCF pomiędzy 0.02% i 5% jest
używany do obliczania MTBF.
Błąd w kanale 1
Rys. A-3
CCF dotyka
obydwa kanały
Błąd w kanale 2
Common Cause Failure (CCF)
Niezawodność S7-400H
Użycie redundantnych modułów znacząco wydłuża MTBF systemu. Zintegrowane wysokiej
jakości autotesty i funkcje testowe/komunikatowe procesorów S7-400H pozwalają na wykrycie
i lokalizację niemal wszystkich błędów. Obliczone pokrycie diagnostyczne wynosi około 90%.
Niezawodność w trybie samodzielnym jest opisana przez odpowiednią częstość awarii.
Odpowiada to odwrotności wartości MTTF (Mean Czas To Failure) – Średni Czas
Przedawaryjny. MTTF jest równoważny MTBF przy założeniu nieskończonej wartości MDT.
Częstość awarii S7-400H jest obliczona zgodnie ze standardem SN29500.
Niezawodność w trybie redundantnym jest opisana przez odpowiednią częstość awarii.
Odpowiada to odwrotności wartości MTTF. Kombinacje wadliwych komponentów, które
powodują awarię systemu, tworzą sekcje minimalne. Sekcje minimalne są opisane oddzielnie
przez model Markowa.
314
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Charakterystyczne wielkości systemów automatyki
A.1 Podstawowe pojęcia
Dyspozycyjność
(Availability)
Dyspozycyjność to prawdopodobieństwo, że system jest zdolny do pracy w danym
momencie czasu. Może być wzmacniana przez redundancję, np.: przez użycie
redundantnych modułów I/O lub wielu enkoderów w danym punkcie próbkowania.
Redundantne elementy są tak rozmieszczone, że praca systemu nie jest zagrożona przez
awarię pojedynczego komponentu. Tutaj znowu ważnym czynnikiem dyspozycyjności jest
szczegółowa diagnostyka.
Dyspozycyjność systemu jest wyrażana procentowo. Jest określona przez średni czas
międzyawaryjny (MTBF) i średni czas do naprawy MTTR (MDT). Dyspozycyjność systemu
dwukanałowego 1z2 może być obliczona z poniższej formuły:
MTBF
Rys. A-4
MDT
MTBF
Czas
Dyspozycyjność
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
315
Charakterystyczne wielkości systemów automatyki
A.2 Porównanie MTBF dla wybranych konfiguracji
Porównanie MTBF dla wybranych konfiguracji
A.2
Poniższe rozdziały porównują systemy z centralnymi i rozproszonymi I/O. Do
kalkulacji przyjęto poniższe warunki.
● MDT (Mean Down Czas) 4 godziny
● Temperatura otoczenia 40 stopni
● Napięcie podtrzymania jest zabezpieczone
A.2.1
Konfiguracje z centralnymi I/O
Poniższy system zawierający jeden procesor (np.: 417-4H) pracujący w trybie
samodzielnym stanowi podstawę kalkulacji współczynnika odniesienia, który definiuje
mnożnik dyspozycyjności innych systemów z centralnymi I/O w porównaniu z
podstawową wersją.
Procesor fault-tolerant w trybie samodzielnym
Fault-tolerant CPU in tryb samodzielny (np. 417-4H)
1
CPU 417-4H
RACK UR1
PS 407, 10A
Współczynnik
Procesory redundantne na różnych rackach
Redundantne CPU 417-4H w dzielonym racku, CCF = 2 %
20
CPU 417-4H
PS 407, 10A
CPU 417-4H
PS 407, 10A
RACK UR2-H
Współczynnik
2x światłowód
Redundantne CPU 417-4H w odrębnych rackach, CCF = 1 %
RACK UR1
CPU 417-4H
PS 407, 10A
CPU 417-4H
PS 407, 10A
RACK UR1
Współczynnik
38
2x światłowód
316
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Charakterystyczne wielkości systemów automatyki
A.2 Porównanie MTBF dla wybranych konfiguracji
A.2.2
Konfiguracje z rozproszonymi I/O
System z dwoma procesorami fault-tolerant 417-4H i jednostronnymi I/O przedstawiony
poniżej stanowi podstawę kalkulacji współczynnika odniesienia, który definiuje mnożnik
dyspozycyjności innych systemów z rozproszonymi I/O w porównaniu z podstawową
wersją.
Procesory redundantne z jednokanałowymi, jednostronnymi lub przełączanymi I/O
Jednostronne rozproszone I/O
Podstawa
CPU 417-4H
1
PS 407, 10A
CPU 417-4H
PS 407, 10A
2x światłowód
IM 153-2
ET 200M
Przełączane rozproszone I/O, CCF = 2 %
CPU 417-4H
PS 407, 10A
15
IM 153-2
IM 153-2
ET 200M
Współczynnik
DP
CPU 417-4H
PS 407, 10A
2x światłowód
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
317
Charakterystyczne wielkości systemów automatyki
A.2 Porównanie MTBF dla wybranych konfiguracji
Procesory redundantne z redundantnymi I/O
Jednokanałowe, jednostronne I/O
Współczynnik
MTBF
1
IM 153-2
ET 200M
Współczynnik MTBF
zonacz tabelę
poniżej
IM 153-2
IM 153-2
IM 153-2
IM 153-2
DP
DP
Redundantne I/O
Tabela A-1 Współczynniki MTBF redundantnych I/O
Moduł
MLFB
Wsp. MTBF
CCF = 1 %
Wsp. MTBF
CCF = 0.2 %
We cyfrowe, rozproszone
DI 24xDC24V
6ES7 326–1BK00–0AB0
100
500
DI 8xNAMUR [EEx ib]
6ES7 326–1RF00–0AB0
100
500
DI16xDC24V, Alarm
6ES7 321–7BH00–0AB0
4
4
AI 6x13-bit
6ES7 336–1HE00–0AB0
100
500
AI8x12-bit
6ES7 331–7KF02–0AB0
5
5
DO 10xDC24V/2A
6ES7 326–2BF00–0AB0
100
500
DO8xDC24V/2A
6ES7 322–1BF01–0AA0
3
4
DO32xDC24V/0.5A
6ES7 322–1BL00–0AA0
3
4
We analogowe, rozproszone
Wy cyfrowe, rozproszone
318
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Charakterystyczne wielkości systemów automatyki
A.2 Porównanie MTBF dla wybranych konfiguracji
Podsumowanie
Na obiektach teraz jest kilka tysięcy redundantnych systemów automatyki w różnych
konfiguracjach. Do obliczeń MTBF przyjeliśmy przeciętną konfigurację.
Bazując na doświadczeniu obiektowym możemy przyjąć całkowity czas pracy wszystkich
redundantnych systemów na 300,000,000 godzin. Przyjęlismy raporty awari z czterech
systemów ogółem.
To dowodzi przyjętemu MTBF na 3000 lat bycie w 95% niezawodnym.
Wartości MTBF szacowane jako rzeczywiste są:
Typ I b, CCF = 2 % Około 230 lat
Typ I b, CCF = 0.2 % Około 1200 lat
Typ I różni się od przeciętnego redundantnego systemu tylko użyciem redundantnych
zasilaczy. Zatem powyższa analiza jest raczej pesymistyczna.
A.2.3
Porównanie konfiguracji z komunikacją standardową i fault-tolerant
Poniżej porównanie komunikacji standard i fault-tolerant dla konfiguracji zawierającej
system fault-tolerant, procesor fault-tolerant pracujący w trybie samodzielnym oraz
jednokanałową stację OS.
Porównanie obejmuje tylko liczbę CP i kablowe komponenty komunikacji.
Systemy z komunikacją standard i fault-tolerant
Komunikacja standardowa
Stacja robocza OS
Wersja podstawowa
System S7-400H
System S7-400
z procesorem fault-tolerant
Współczynnik
Komunikacja fault-tolerant
Stacja robocza OS
1
System S7-400H
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
System S7-400
z procesorem fault-tolerant
około 80
319
Charakterystyczne wielkości systemów automatyki
A.2 Porównanie MTBF dla wybranych konfiguracji
320
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Praca samodzielna
B
Przegląd
Dodatek zawiera niezbędne informacje do używania procesorów fault-tolerant (fault-tolerant
CPU) (414-4H lub 417-4H) w trybie samodzielnym (tryb samodzielny). Przedstawiono:
● definicję trybu samodzielnego
● kiedy tryb samodzielny jest wymagany
● co należy brać pod uwagę w trybie samodzielnym
● jak zachowują się LED’y specyficzne dla tolerancji uszkodzeń
● jak skonfigurować tryb samodzielny procesora fault-tolerant
● jak go rozbudować by uzyskać system fault-tolerant
Różnice w stosunku do standardowych procesorów S7-400, na które należy zwrócić
uwagę konfigurując i programując procesory fault-tolerant są podane w dodatku D.
Definicja
Przez pracę samodzielną (stand-alone operation) rozumiemy użycie procesora fault-tolerant w
standardowej stacji SIMATIC-400 (standard SIMATIC-400 station)
Powody dla pracy samodzielnej
Poniższe aplikacje są możliwe tylko gdy używamy procesorów fault-tolerant, nie działają
przy standardowych procesorach S7-400.
● Używanie połączeń fault-tolerant
● Konfiguracja systemu fail-safe S7-400F
Program implementujący procedury bezpieczeństwa (fail-safe user program) może być
skompilowany do wykonania tylko dla procesorów fault-tolerant z licencją fail-safe FRuntime (zobacz podręczniki S7-400F and S7-400FH Programmable Controllers).
Uwaga
Autotesty procesorów fault-tolerant są również wykonywane w pracy samodzielnej.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
321
Praca samodzielna
Co należy brać pod uwagę w trybie samodzielnym procesorów fault-tolerant
Uwaga
Przy pracy samodzielnej do procesora nie wolno podłączać żadnych modułów
synchronizacji. Numer wieszaka (rack) musi być ustawiony na "0".
Pomimo, iż procesor fault-tolerant posiada dodatkowe funkcje w porównaniu do
standardowych procesorów S7-400, nie obsługuje on pewnych funkcji. Należy zatem wiedzieć
na jakim procesorze będzie działał program przy programowaniu systemu. Program napisany
dla standardowego procesora S7-400 zwykle nie ruszy na procesorze fault-tolerant w trybie
samodzielnym bez pewnych adaptacji.
Poniżej w tabeli jest lista różnic w pracy procesora fault-tolerant w trybie
samodzielnym i redundantnym.
Tabela B-1 Różnice między trybem samodzielnym i redundantnym
Funkcja
Fault-tolerant CPU w trybie samodzielnym Fault-tolerant CPU w trybie redundantnym
Podłączanie modułów S5 przez
IM lub adapter
przez IM 463–2
Nie
OB błędów redundancji
(OB 70, OB 72)
Tak, lecz bez wywołań
Tak
Błąd sprzętowy CPU (OB 84)
po wykryciu i eliminacji błędów
pamięci
po wykryciu i eliminacji błędów pamięci
SSL ID W#16#0232 index
W#16#0004 bajt 0 słowa "index"
w rekordzie danych
W#16#F8
Tryb pojedynczy: W#16#F8 lub W#16#F9
Redundantny:
W#16#F8 i W#16#F1 lub
W#16#F9 i W#16#F0
Tryb multi-DP master
Tak
Nie
Modyfikacje systemu w
trakcie pracy
Tak, jak opisano w "System Modification
during Operation Using CIR".
Tak, jak opisano w rozdziale Uszkodzenie i
wymiana komponentów podczas pracy
(str. 185) dla pracy redundantnej.
ze zredukowaną wydajnością
połączenia redundantnego procesorów
LED’y specyficzne dla tolerancji uszkodzeń
Diody REDF, IFM1F, IFM2F, MSTR, RACK0 i RACK1 reagują tak jak w poniższej tabeli w
trybie samodzielnym.
322
LED
Reakcja
REDF
IFM1F
Nie świeci
Nie świeci
IFM2F
Nie świeci
MSTR
Świeci
RACK0
Świeci
RACK1
Nie świeci
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Praca samodzielna
Konfiguracja trybu samodzielnego
Wymagania: Brak modułów synchronizacji w procesorze fault-tolerant.
Procedura:
1. Wstaw SIMATIC-400 station do projektu.
2. Skonfiguruj stację z procesorem fault-tolerant zgodnie ze swoim zestawem sprzętowym.
Dla trybu samodzielnego wstaw procesor fault-tolerant na standardowy rack (Insert >
Station > S7–400 station w SIMATIC Manager).
3. Skonfiguruj parametry procesora. Użyj domyślnych wartości lub dostosuj potrzebne
parametry.
4. Skonfiguruj potrzebne połączenia sieciowe. Dla trybu samodzielnego możesz
skonfigurować "fault-tolerant" S7 connections.
Jeśli potrzebujesz pomocy zajrzyj do Help w SIMATIC Manager.
Rozbudowa do systemu fault-tolerant
UWAGA
Rozszerzyć system można tylko wtedy, gdy jednostki rozszerzeń nie mają nadanych
nieparzystych numerów w trybie samodzielnym.
By rozszerzyć procesor fault-tolerant do systemu fault-tolerant:
1. Otwórz nowy projekt i wstaw fault-tolerant station.
2. Skopiuj cały rack z SIMATIC-400 station i wstaw go dwa razy do fault-tolerant station.
3. Wstaw potrzebne podsieci (subnets).
4. Skopiuj wymagane urządzenia DP (DP slaves) ze starego projektu do fault-tolerant station.
5. Przekonfiguruj połączenia komunikacyjne (connections).
6. Wprowadź niezbędne zmiany takie jak wstawienie jednostronnych I/O.
Informacje jak konfigurować projekt są zawarte w systemie pomocy Online Help.
Zmiana trybu pracy procesora fault-tolerant
Procedura zmiany trybu pracy zależy od docelowego trybu i numeru racka skonfigurowanego
dla CPU:
Zmiana z trybu redundantnego do samodzielnego
1. Usuń moduły synchronizacyjne.
2. Usuń CPU.
3. Ustaw nr rack na 0 w CPU.
4. Zainstaluj CPU.
5. Załaduj projekt z konfiguracją dla trybu samodzielnego do CPU.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
323
Praca samodzielna
Zmiana z trybu samodzielnego do redundantnego, rack numer 0
1. Wstaw moduły synchronizacji do CPU.
2. Wyjmij i włóż procesor albo wgraj nowy projekt do CPU.
Zmiana z trybu samodzielnego do redundantnego, rack numer 1
1. Ustaw nr rack na 1 w CPU.
2. Zainstaluj CPU.
3. Wstaw moduły synchronizacji do CPU.
Modyfikacja systemu w trakcie pracy samodzielnej
Modyfikacja systemu w trakcie pracy pozwala na pewne zmiany konfiguracji procesorów faulttolerant w trybie RUN. Procedura jest taka sama jak dla procesorów standardowych.
Przetwarzanie jest wstrzymane, ale nie więcej niż na 2,5 sek. (konfigurowalne). W tym czasie
wyjścia zatrzymują swoje aktualne wartości. W systemach procesowych praktycznie nie ma to
wpływu na proces. Zobacz również podręcznik "Modifying the System during Operation via
CiR".
Modyfikacje systemu w trakcie pracy są możliwe tylko przy rozproszonych I/O. Wymagają
konfiguracji jak na poniższym rysunku. Dla uproszczenia pokazuje on tylko jeden DP master
system i jeden PA master system.
Interfejs MPI/DP w CPU 41x lub interfejs DP
w CPU 41x-2 lub zewnętrzny interfejs DP –
moduł CP 443-5Ext.
Profibus: DP master system
DP master
IM157 +
DP/PA
coupler
Wyspa
ET200M,
ET200S lub
ET200iS
Podsieć: PA master system
PA-link
urządzenie PA
(obiektowe)
Compact
DP slave
Rys. B-1
324
urządzenie PA
(obiektowe)
Przegląd: Struktura systemu dla modyfikacji w trakcie pracy.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Praca samodzielna
Wymaganie sprzętowe dla modyfikacji w trakcie pracy
Do modyfikacji systemu w trakcie pracy spełnione muszą być poniższe wymagania:
● Użycie S7 400 CPU
● S7 400 H CPU tylko w trybie samodzielnym
● Używając CP 443-5 Extended, musi on mieć firmware V5.0 lub wyżej.
● By dodawać moduły do ET 200M: użyj IM153-2, wersja MLFB 6ES7 153-2BA00-0XB0
lub wyżej, lub IM153-2FO, wersja MLFB 6ES7 153-2BB00-0XB0 lub wyżej.
Zainstalowane ET 200M muszą być na aktywnych magistralach z dostatecznym wolnym
miejscem dla planowanych rozszerzeń. Użyj ET 200M zgodny z IEC 61158.
● By dodawać całe stacje: upewnij się, że masz wymagane wtyczki, repeatery, itd.
● By dodawać urządzenia PA (aparaty obiektowe): Użyj IM157 wersja MLFB 6ES7
157-0AA82-0XA00 lub wyżej w odpowiednim DP/PA Link.
Uwaga
Można swobodnie używać komponentów pozwalających na modyfikacje w trakcie pracy z
tymi, które tego nie potrafią. Zależnie od konfiguracji mogą pojawić się ograniczenia
dotykające komponentów pozwalających na modyfikacje w trakcie pracy.
Wymaganie programowe dla modyfikacji w trakcie pracy
By modyfikować system w trakcie pracy, program musi być napisany tak, by awarie stacji
lub uszkodzenia modułów nie prowadziły do CPU STOP.
Dozwolone modyfikacje: przegląd
W trakcie pracy można dokonywać następujących modyfikacji:
● Dodawanie komponentów lub modułów do wysp ET 200M, ET 200S i ET 200iS, pod
warunkiem zgodności z IEC 61158.
● Aktywacja nieużywanych wcześniej kanałów w modułach lub podmodułach
wysp ET 200M, ET 200S i ET 200iS.
● Dodawanie urzadzeń DP do istniejącego DP master system.
● Dodawanie urzadzeń PA (obiektowych) do istniejącego PA master system.
● Dodawanie DP/PA coupler’ów do IM157.
● Dodawanie PA Link’ów (włączając PA master systemy) do istniejących DP master
systemów.
● Przypisywanie dodanych modułów do partycji obrazu procesu (process image partition).
● Zmiana parametrów modułów I/O, np.: wybór innych limitów przerwań.
● Cofanie zmian: moduły, podmoduły, urz. DP i PA (obiektowe) dodane wcześniej mogą być
usunięte.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
325
Praca samodzielna
326
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Migracja z S5-H do S7-400H
C
Ten dodatek pomoże ci w migraci do systemów fault-tolerant S7 jeśli jesteś obeznany z
systemami fault-toleran rodziny S5.
Podstawowa wiedza na temat pakietu STEP 7 jest niezbędna do konwersji z S5-H
do S7-400H.
C.1 Ogólne aspekty
Dokumentacja
Do zapoznania się z oprogramowaniem STEP 7 pomocne są poniższe podręczniki:
● Configuring hardware and connections in STEP 7
● Programming with STEP 7
Informacje na temat możliwości programowania są dostepne w podręcznikach poniżej.
● System and Standard Functions
● STL, LAD, FBD for S7-300/400
Podręcznik From S5 to S7 zawiera dokładne informacje na temat migracji.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
327
Migracja z S5-H do S7-400H
C.2 Konfiguracja, programowanie i diagnostyka
C.2
Konfiguracja, programowanie i diagnostyka
Konfiguracja
Konfiguracja została przeprowadzona w STEP 5 za pomocą dedykowanego pakietu, np.
COM 155H.
W STEP 7 procesory fault-tolerant są konfigurowane za pomocą podstawowego oprogramowania.
W SIMATIC Manager można stworzyć stację fault-tolerant i skonfigurować ją w HW CONFIG.
Specjalne cechy redundantnych CPU są pogrupowane w kilku zakładkach. Integracja sieci i
konfiguracja połączeń jest obsługiwana przez NetPro.
Diagnostyka i programowanie
W S5 diagnostyka błędów jest implementowana za pomocą bloku danych błędów, w który
system zapisuje informacje o błędach. OB 37 jest wywoływane przy każdym wpisie do tego
bloku. Reszta informacji jest przechowywana w słowie H memory.
Słowo H memory zawiera bajt statusu i sterowania. Sterowanie jest zapisywane bitowo w
programie użytkownika STEP 5.
W STEP 7 diagnostyka jest zawarta w buforze diagnostycznym lub częściowej liście będącej
fragmentem listy statusu systemu (SSL) (informacje specyficzne dla systemów fault-tolerant
są umieszczone w SSL71). Zapytanie można wystawić z PG lub programu użytkownika za
pomocą SFC 51 "RDSYSST".
OB 70 jest dostępne dla utraty redundancji I/O, OB 72 dla utraty redundancji CPU.
Funkcja bajtu sterującego jest zaimplementowana w STEP 7 jako SFC 90 "H_CTRL".
Funkcja w S5
328
Odpowiednik w S7
Error OB 37
Słowo sterujące
Error OB-ki OB 70 i OB 72
SFC 90 "H_CTRL"
Słowo statusowe
SSL71
Blok błędów
Bufor diagnostyczny
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Różnice pomiędzy systemami fault-tolerant
a systemami standardowymi
D
Przy konfiguracji i programowaniu systemu fault tolerant należy mieć na uwadze różnice
między procesorami fault tolerant a standardowymi. Mimo, że procesory fault-tolerant mają
dodatkowe funkcje, w porównaniu do standardowego S7-400 CPU, nie obsługują pewnych
funkcji. Jest to szczególnie ważne, gdy uruchamiasz program napisany dla standardowego
S7-400 CPU na fault-tolerant CPU.
Różnice w programowaniu tych procesorów podane są poniżej. Dalsze różnice podane są w
dodatku B.
Jeśli używasz różniących się funkcji (OB i SFC), musisz dostosować odpowiednio program.
Dodatkowe funkcje systemów fault-tolerant
Funkcja
Dodatkowe oprogramowanie
OB błędów redundancji
 I/O redundancy error OB (OB 70)
 CPU redundancy error OB (OB 72)
Szzczegóły w podręczniku System and Standard
Functions.
Uszkodzenie sprzętowe CPU
OB 84 jest również wywoływane przy ograniczeniu
wydajności łącza redundantnego pomiędzy procesorami.
Dodatkowe informacje w OB i
buforze diagnostycznym
Podawane są numery racka i CPU (master/standby). Tę
informację można wykorzystaćw programie.
SFC dla systemów fault-tolerant
Możan sterować procesami w systemach fault-tolerant za
pomocą SFC 90 "H_CTRL".
Połączenia fault-tolerant
Połączenia fault-tolerant są konfigurowane i nie wymagają
dodatkowego programowania.
Można użyć SFB dla skonfigurowanych połączeń.
Autotest
High-quality RAM test
Przełączane I/O
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Autotest jest przeprowadzany automatycznie i nie wymaga
dodatkowego programowania
CPU przeprowadza high-quality RAM test po niebuforowanym
POWER ON.
Nie wymagają dodatkowego programowania, zobacz rozdział 8.3.
329
Różnice między systemami fault-tolerant a systemami standardowymi
Funkcja
Dodatkowe oprogramowanie
Informacje w liście statusu
sytemu (SSL)
 Można uzyskać dane na temat stanu diod
używając SSL ID W#16#0019.
 Można uzyskać dane na temat OB błędów redundancji używając
SSL ID W#16#0222.
 Można uzyskać dane na temat stanu systemu
używając SSL ID W#16#xy71.
 Można uzyskać dane na temat stanu diod
używając SSL ID W#16#0174.
 Częściowa lista z SSL-ID W#16#xy75 dostarcza indormacji na
temat komunikacji z przełączanymi DP slave’ami.
Monitorowanie
System operacyjny monitoruje poniższe czasy:
 Maximum cycle time extension
 Maximum communication delay
 Maximum inhibit time for priority classes > 15
 Minimum I/O retention time
Nie potrzeba dodatkowego programowania. Więcej szczegółów w
rozdziale 7.
SSL ID W#16#0232 indeks
W#16#0004 bajt 0
"indeksowanego" słowa w
rekordzie danych
Fault-tolerant CPU w trybie samodzielnym: W#16#F8
Fault-tolerant CPU w trybie 1-z-1: W#16#F8 lub W#16#F9
Fault-tolerant CPU w trybie redundantnym: W#16#F8 i W#16#F1
lub W#16#F9 i W#16#F0
Ograniczenia fault-tolerant CPU w porównaniu do standardowego CPU
330
Funkcja
Ograniczenia fault-tolerant CPU
Warm restart
Multicomputing
Hot restart jest niemożliwy. Nie ma OB 101
Multicomputing jest niemożliwy. Nie ma OB 60 i SFC 35
Startup z załadowaną
konfiguracją
OB w tle
Startup z załadowaną konfiguracją jest niemożliwy.
Tryb multi-DP
Nie ma OB 90.
CPU fault-tolerant w trybie REDUNDANT nie obsługują trybu multiDP master.
Bezpośrednia komunikacja
pomiędzy DP slave’ami
Nie można skonfigurować w STEP 7
Equidistance DP slave’ów
Niemożliwe
Synchronizacja DP slave’ów
Synchronizacja grup DP slave’ów niemożliwa. Brak SFC 11
"DPSYC_FR".
Blokowanie i włączanie DP
slave’ów
Blokowanie i włączanie DP slave’ów niemożliwe. Brak SFC 12
"D_ACT_DP".
Wkładanie modułów DP w
sloty modułów interfejsu
Niemożliwe. Sloty przeznaczone są tylko dla modułów
synchronizacyjnych.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Różnice między systemami fault-tolerant a systemami standardowymi
Funkcja
Ograniczenia fault-tolerant CPU
Odpowiedź czasowa
Czas wykonania rozkazu w CPU 41x–4H jest trochę większy niż w
standardowym CPU (zobacz S7–400 Instruction List and S7-400H
Instruction List ). Jest to ważne dla aplikacji krytycznych czasowo.
Może być potrzebne zwiększenie czasu monitorowania.
Czas cyklu DP
CPU 41x-4H ma trochę dłuższy cykl DP niż standardowy
CPU.
Podczas update:
 Asynchroniczne SFC dla rekodrów danych są potwierdzane
negatywnie.
 Opóżnione komunikaty
 Priorytety do 15 są wstępnie wstrzymane
 Żądania komunikacji są odrzucane lub opóźnione
 Końcowo wszystkie priorytety sąwstrzymane
Więcej informacji w rozdziale 7.
Opóźnienia i zakazy
Użycie komunikatów
symbolicznych (SCAN)
Komunikacja global data
Użycie komunikatów symbolicznych (SCAN) jest niemożliwe.
Komunikacja GD jest niemożliwa (ani cyklicznie ani przez SFC 60
"GD_SND" i SFC 61 "GD_RCV")
S7 basic communication
Brak SFC dla podstawowej komunikacji.
Open block communication
Niemożliwe.
Podłączenie S5
Podłączenie modułów S5 przez adapter jest niemożliwe.
Podłączenie przez IM 463-2 tylko w trybie samodzielnym.
CPU jako DP slave
Niemożliwe.
W trybie redundantnym, po wywołaniu SFC 49, starszy bajt
parametru RACK zawiera ID DP mastera aktywnego kanału.
Jeśli nie ma aktywnego kanału, funkcja zwraca ID DP mastera
należącego do master CPU.
SFC 49 "LGC_GADR"
Wywołanie SFC 51 "RDSYSST" z Poniższe rekordy z SSL nie mogą być czytane za pomocą SFC51
SSL_ID=W#16#xy91
"RDSYSST":
 SSL_ID=W#16#0091
 SSL_ID=W#16#0191
 SSL_ID=W#16#0291
 SSL_ID=W#16#0391
 SSL_ID=W#16#0991
 SZL_ID=W#16#0E91
Wywołanie SFC 70/71l
Niemożliwe
Odczytanie numeru seryjnego
karty
Niemożliwe
Resetowanie CPU do stanu
fabrycznego
Rutowanie rekordów danych
Niemożliwe
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Niemożliwe
331
Różnice między systemami fault-tolerant a systemami standardowymi
332
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
E
Moduły funkcyjne i procesory komunikacyjne
obsługiwane przez S7-400H
Poniższe moduły funkcyjne (FM) i procesory komunikacyjne (CP) można używać w systemie
S7-400H:
FM i CP do użycia centralnie
Moduł
Nr zamówieniowy
Licznik FM 450
Wersja
jednostronnie
Redundantnie
Tak
Nie
Moduł funkcyjny FM 458-1 DP
6ES7 450–1AP00–0AE0 Wersja produktu 2 lub
późniejsza
6DD 1607-0AA1
Od firmware’u 1.1.0
Tak
Tak
Procesor komunikacyjny
CP 441-1 (point-to-point)
6ES7 441–1AA02–0AE0 Wersja produktu 2 lub
późniejsza
Tak
Nie
Tak
Nie
Procesor komunikacyjny
6GK7 443–1EX10–0XE0 Wersja produktu 1 lub
CP 443-1 Multi (Industrial Ethernet,
wyższa z firmware V2.6.7
TCP / ISO transport)
Tak
Tak
6GK7 443–1EX11–0XE0 Wersja produktu 1 lub
wyższa z firmware V2.6.7
6GK7 443–5FX01–0XE0 Wersja produktu 1 lub
późniejsza z firmware
V3.1
6GK7 443–5DX02–0XE0 Wersja produktu 2 lub
późniejsza z firmware
V3.2.3
Tak
Tak
Tak
Tak
Tak
Tak
Procesor komunikacyjny
CP 443-5 Extended (PROFIBUS
DPV1) 1) 2)
6GK7 443–5DX03–0XE0 Wersja produktu 2 lub
wyższa z firmware V5.1.0
Tak
Tak
Procesor komunikacyjny
CP 443-5 Extended (PROFIBUS
DPV1) 1) 2)
6GK7 443–5DX04–0XE0 Wersja produktu 1 lub
wyższa z firmware V6.0
Tak
Tak
6ES7 441–1AA03–0XE0 Wersja produktu 1 lub
późniejsza z firmware
V1.0.0
Procesor komunikacyjny
CP 441-2 (point-to-point)
6ES7 441–2AA02–0AE0 Wersja produktu 2 lub
późniejsza
6ES7 441–2AA03–0XE0 Wersja produktu 1 lub
późniejsza z firmware
V1.0.0
Procesor komunikacyjny
CP 443-5 Basic (PROFIBUS; S7
communication)
Procesor komunikacyjny
CP 443-5 Extended (PROFIBUS;
master na PROFIBUS DP) 1)
1)
Tylko te moduły mogą być użyte jako zewnętrzny master na sieci PROFIBUS DP.
2)
Te moduły obsługują DPV1 jako moduł DP (zgodnie z IEC 61158/ EN 50170).
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
333
Moduły funkcyjne i komunikacyjne obsługiwane przez system S7-400H
FM i CP rozproszone jednostronne
Uwaga
FM i CP wypuszczone do użytku w ET 200M z systemami S7-400H mogą być używane w
konfiguracji rozproszonej i jednostronnej.
FM i CP w konfiguracji rozproszonej, przełączane
Moduł
Nr zamówieniowy
Wersja
Procesor komunikacyjny CP 341–1
(point-to-point link)
6ES7 341–1AH00–0AE0
6ES7 341–1BH00–0AE0
6ES7 341–1CH00–0AE0
Wersja produktu 3 lub
późniejsza
6ES7 341–1AH01–0AE0
6ES7 341–1BH01–0AE0
6ES7 341–1CH01–0AE0
Wersja produktu 1 lub
późniejsza z firmware
V1.0.0
Procesor komunikacyjny CP 342–2
(ASI bus interface module)
6GK7 342–2AH01–0XA0
Procesor komunikacyjny CP 342–2
(ASI bus interface module)
6GK7 343–2AH00–0XA0
Licznik FM 350–1
6ES7 350–1AH01–0AE0
6ES7 350–1AH02–0AE0
Wersja produktu 1 lub
późniejsza z firmware
V1.10
Wersja produktu 2 lub
późniejsza with firmware
V2.03
Wersja produktu 1 lub
późniejsza
Licznik FM 350–2
6ES7 350–2AH00–0AE0
Regulator FM 355 C
6ES7 355–0VH10–0AE0
Regulator FM 355 S
6ES7 355–1VH10–0AE0
Szybki procesor binarny FM 352-5
(High-speed boolean processor)
6ES7352–5AH00–0AE0
Regulator FM 355-2 C
6ES7 355–0CH00–0AE0
Regulator FM 355-2 S
6ES7 355–0SH00–0AE0
Wersja produktu 2 lub
późniejsza
Wersja produktu 4 lub
późniejsza
Wersja produktu 3 lub
późniejsza
Wersja produktu 1 lub
późniejsza z firmware
V1.0.0
Wersja produktu 1 lub
późniejsza z firmware
V1.0.0
Wersja produktu 1 lub
późniejsza z firmware
V1.0.0
UWAGA
Moduły jednostronne i przełączane nie synchronizują swoich danych jeśli pracują w parach,
np. dwa identyczne moduły FM 450 pracujące jednostronnie nie synchronizują swoich
liczników.
334
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.1
F
SM 321; DI 16 x DC 24 V, 6ES7 321–1BH02–0AA0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie dwóch redundantnych enkoderów do dwóch
SM 321; DI 16 x DC 24 V. Enkodery podłączone są do kanału 0.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
335
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.1 SM 321; DI 16 x DC 24 V, 6ES7 321–1BH02–0AA0
Rys. F-1
336
Przykład podłączenia SM 321; DI 16 x DC 24 V
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.2 SM 321; DI 32 x DC 24 V, 6ES7 321–1BL00–0AA0
F.2
SM 321; DI 32 x DC 24 V, 6ES7 321–1BL00–0AA0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie dwóch redundantnych par enkoderów do dwóch
redundantnych SM 32; DI 32 x DC 24 V. Enkodery są podłączone do kanałów 0 i 16.
Rys. F-2
Przykład podłączenia SM 321; DI 32 x DC 24 V
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
337
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.3 SM 321; DI 16 x AC 120/230V, 6ES7 321–1FF00–0AA0
F.3
SM 321; DI 16 x AC 120/230V, 6ES7 321–1FF00–0AA0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie dwóch redundantnych enkoderów do dwóch
SM 321; DI 16 x AC 120/230 V. Enkodery podłączone są do kanału 0.
Rys. F-3
338
Przykład podłączenia SM 321; DI 16 x AC 120/230 V
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.4 SM 321; DI 8 x AC 120/230 V, 6ES7 321–1FF01–0AA0
F.4
SM 321; DI 8 x AC 120/230 V, 6ES7 321–1FF01–0AA0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie dwóch redundantnych enkoderów do dwóch
SM 321; DI 8 AC 120/230 V. Enkodery podłączone są do kanału 0.
Rys. F-4
Przykład podłączenia SM 321; DI 8 x AC 120/230 V
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
339
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.5 SM 321; DI 16 x DC 24V, 6ES7 321–7BH00–0AB0
F.5
SM 321; DI 16 x DC 24V, 6ES7 321–7BH00–0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie dwóch redundantnych par enkoderów do dwóch
redundantnych SM 321; DI 16 x DC 24V. Enkodery są podłączone do kanałów 0 i 8.
Rys. F-5
340
Przykład podłączenia SM 321; DI 16 x DC 24V
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.6 SM 321; DI 16 x DC 24V, 6ES7 321–7BH01–0AB0
F.6
SM 321; DI 16 x DC 24V, 6ES7 321–7BH01–0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie dwóch redundantnych par enkoderów do dwóch
redundantnych SM 321; DI 16 x DC 24V. Enkodery są podłączone do kanałów 0 i 8.
Rys. F-6
Przykład podłączenia SM 321; DI 16 x DC 24V
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
341
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.7 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A, 6ES7 326–2BF01–0AB0
F.7
SM 326; DO 10 x DC 24V/2A, 6ES7 326–2BF01–0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie elementu wykonawczego do dwóch
redundantnych SM 326; DO 10 x DC 24V/2AV. Efektor jest podłączony do kanału 1.
Rys. F-7
342
Przykład podłączenia SM 326; DO 10 x DC 24 V/2 A
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.8 SM 326; DI 8 x NAMUR, 6ES7 326–1RF00–0AB0
F.8
SM 326; DI 8 x NAMUR, 6ES7 326–1RF00–0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie dwóch redundantnych enkoderów do dwóch
redundantnych SM 326; DI 8 xNAMUR. Enkodery są podłączone do kanału 13.
Rys. F-8
Przykład podłączenia SM 326; DI 8 x NAMUR
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
343
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.9 SM 326; DI 24 x DC 24 V, 6ES7 326–1BK00–0AB0
F.9
SM 326; DI 24 x DC 24 V, 6ES7 326–1BK00–0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie jednego enkodera do dwóch redundantnych
SM 326; DI 24 x DC 24 V. Enkoder jest podłączony do kanału 13.
Rys. F-9
344
Przykład podłączenia SM 326; DI 24 x DC 24 V
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.10 SM 421; DI 32 x UC 120 V, 6ES7 421–1EL00–0AA0
F.10 SM 421; DI 32 x UC 120 V, 6ES7 421–1EL00–0AA0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie redundantnego enkodera do dwóch SM
421; DI 32 x UC 120 V. Enkoder jest podłączony do kanału 0.
Rys. F-10
Przykład podłączenia SM 421; DI 32 x UC 120 V
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
345
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.11 SM 421; DI 16 x DC 24 V, 6ES7 421–7BH01–0AB0
F.11 SM 421; DI 16 x DC 24 V, 6ES7 421–7BH01–0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie dwóch redundantnych par enkoderów do dwóch SM
421; D1 16 x 24 V. Enkodery są podłączone do kanałów 0 i 8.
Rys. F-11
346
Przykład podłączenia SM 421; DI 16 x 24 V
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.12 SM 421; DI 32 x DC 24 V, 6ES7 421–1BL00–0AB0
F.12 SM 421; DI 32 x DC 24 V, 6ES7 421–1BL00–0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie dwóch redundantnych enkoderów do dwóch
SM 421; D1 32 x 24 V. Enkodery są podłączone do kanału 0.
Rys. F-12
Przykład podłączenia SM 421; DI 32 x 24 V
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
347
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.13 SM 421; DI 32 x DC 24 V, 6ES7 421–1BL01–0AB0
F.13 SM 421; DI 32 x DC 24 V, 6ES7 421–1BL01–0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie dwóch redundantnych enkoderów do dwóch
SM 421; D1 32 x 24 V. Enkodery są podłączone do kanału 0.
Rys. F-13
348
Przykład podłączenia SM 421; DI 32 x 24 V
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.14 SM 322; DO 8 x DC 24 V/2 A, 6ES7 322–1BF01–0AA0
F.14 SM 322; DO 8 x DC 24 V/2 A, 6ES7 322–1BF01–0AA0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie elemenu wykonawczego do dwóch
redundantnych SM 322; DO 8 x DC 24 V. Efektor jest podłączony do kanału 0.
Odpowiednie diody są z serii 1N4003 ... 1N4007 lub inne o parametrach
U_r >= 200 V i I_F >= 1 A
Rys. F-14
Przykład podłączenia SM 322; DO 8 x DC 24 V/2 A
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
349
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.15 SM 322; DO 32 x DC 24 V/0,5 A, 6ES7 322–1BL00–0AA0
F.15 SM 322; DO 32 x DC 24 V/0,5 A, 6ES7 322–1BL00–0AA0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie elemenu wykonawczego do dwóch
redundantnych SM 322; DO 32 x DC 24 V. Efektor jest podłączony do kanału 1.
Odpowiednie diody są z serii 1N4003 ... 1N4007 lub inne o parametrach
U_r >= 200 V i I_F >= 1 A
Rys. F-15
350
Przykład podłączenia SM 322; DO 32 x DC 24 V/0.5 A
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.16 SM 322; DO 8 x AC 230 V/2 A, 6ES7 322–1FF01–0AA0
F.16 SM 322; DO 8 x AC 230 V/2 A, 6ES7 322–1FF01–0AA0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie elemenu wykonawczego do dwóch SM 322; DO 8 x AC
230V/2AV. Efektor jest podłączony do kanału 0.
Rys. F-16
Przykład podłączenia SM 322; DO 8 x AC 230 V/2 A
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
351
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.17 SM 322; DO 16 x DC 24 V/10 mA [EEx ib], 6ES7 322–5SD00–0AB0
F.17 SM 322; DO 16 x DC 24 V/10 mA [EEx ib], 6ES7 322–5SD00–0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie elemenu wykonawczego do dwóch SM 322;
DO 16 x DC 24 V/10 mA [EEx ib]. Efektor jest podłączony do kanału 0. Odpowiednie diody są
z serii 1N4003 ... 1N4007 lub inne o parametrach U_r >= 200 V i I_F >= 1 A
Rys. F-17
352
Przykład podłączenia SM 322; DO 16 x DC 24 V/10 mA [EEx ib]
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.18 SM 322; DO 8 x DC 24 V/0,5 A, 6ES7 322–8BF00–0AB0
F.18 SM 322; DO 8 x DC 24 V/0,5 A, 6ES7 322–8BF00–0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie elemenu wykonawczego do dwóch redundantnych
SM 322; DO 8 x DC 24 V/0.5 A. Efektor jest podłączony do kanału 0.
Rys. F-18
Przykład podłączenia SM 322; DO 8 x DC 24 V/0.5 A
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
353
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.19 SM 322; DO 16 x DC 24 V/0,5 A, 6ES7 322–8BH01–0AB0
F.19 SM 322; DO 16 x DC 24 V/0,5 A, 6ES7 322–8BH01–0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie elemenu wykonawczego do dwóch
redundantnych SM 322; DO 16 x DC 24 V/0.5 A. Efektor jest podłączony do kanału 8.
Rys. F-19
354
Przykład podłączenia SM 322; DO 16 x DC 24 V/0.5 A
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.20 SM 332; AO 8 x 12 bit, 6ES7 332–5HF00–0AB0
F.20 SM 332; AO 8 x 12 bit, 6ES7 332–5HF00–0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie dwóch elementów wykonawczych do dwóch
redundantnych SM 332; AO 8 x 12 bit. Efektory są podłączone do kanałów 0 i 4.
Odpowiednie diody są z serii 1N4003 ... 1N4007 lub inne o parametrach U _r >= 200 V i
I_F >= 1 A
Rys. F-20
Przykład podłączenia SM 332, AO 8 x 12 bit
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
355
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.21 SM 332; AO 4 x 0/4...20 mA [EEx ib], 6ES7 332–5RD00–0AB0
F.21 SM 332; AO 4 x 0/4...20 mA [EEx ib], 6ES7 332–5RD00–0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie elemenu wykonawczego do dwóch SM 332; AO 4 x
0/4...20 mA [EEx ib]. Efektor jest podłączony do kanału 0.
Odpowiednie diody są z serii 1N4003 ... 1N4007 lub inne o parametrach U_r >= 200 V i I_F >=
1A
Rys. F-21
356
Przykład podłączenia SM 332; AO 4 x 0/4...20 mA [EEx ib]
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.22 SM 422; DO 16 x AC 120/230 V/2 A, 6ES7 422–1FH00–0AA0
F.22 SM 422; DO 16 x AC 120/230 V/2 A, 6ES7 422–1FH00–0AA0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie elemenu wykonawczego do dwóch
SM 422; DO 16 x 120/230 V/2 A. Efektor jest podłączony do kanału 0.
Rys. F-22
Przykład podłączenia SM 422; DO 16 x 120/230 V/2 A
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
357
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.23 SM 422; DO 32 x DC 24 V/0,5 A, 6ES7 422–7BL00–0AB0
F.23 SM 422; DO 32 x DC 24 V/0,5 A, 6ES7 422–7BL00–0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie elemenu wykonawczego do dwóch SM 422; DO 32 x
24 V/0.5 A. Efektor jest podłączony do kanału 0. Odpowiednie diody są z serii 1N4003 ...
1N4007 lub inne o parametrach U_r >= 200 V i I_F >= 1 A
Rys. F-23
358
Przykład podłączenia SM 422; DO 32 x DC 24 V/0.5 A
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.24 SM 331; AI 4 x 15 Bit [EEx ib]; 6ES7 331–7RD00–0AB0
F.24 SM 331; AI 4 x 15 Bit [EEx ib]; 6ES7 331–7RD00–0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie przetwornika 2-przewodowego do dwóch SM 331;
AI 4 x 15 bit [EEx ib]. Przetwornik jest podłączony do kanału 1. Odpowiednia dioda zenera to
BZX85C6v2 lub 1N4734A (6.2 V bo resystancja wejściowa wynosi 50 Ohm)
Rys. F-24
Przykład podłączenia SM 331, AI 4 x 15 bit [EEx ib]
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
359
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.25 SM 331; AI 8 x 12 Bit, 6ES7 331–7KF02–0AB0
F.25 SM 331; AI 8 x 12 Bit, 6ES7 331–7KF02–0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie przetwornika do dwóch SM 331; AI 8 x 12 bit.
Przetwornik jest podłączony do kanału 1.
Rys. F-25
360
Przykład podłączenia SM 331; AI 8 x 12 bit
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.26 SM 331; AI 8 x 16 Bit; 6ES7 331–7NF00–0AB0
F.26 SM 331; AI 8 x 16 Bit; 6ES7 331–7NF00–0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie przetwornika do dwóch redundantnych SM
331; AI 8 x 16 bit. Przetwornik jest podłączony do kanału 3.
Rys. F-26
Przykład podłączenia SM 331; AI 8 x 16 bit
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
361
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.27 SM331; AI 8 x 0/4...20ma HART, 6ES7 331-7TF01-0AB0
F.27 SM331; AI 8 x 0/4...20ma HART, 6ES7 331-7TF01-0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie przetwornika 4-przewodowego do dwóch
redundantnych SM 331; AI 8 x 0/4...20 mA HART.
Rys. F-27
362
Przykład podłączenia 1 SM 331; AI 8 x 0/4...20 mA HART
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.27 SM331; AI 8 x 0/4...20ma HART, 6ES7 331-7TF01-0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie przetwornika 2-przewodowego do dwóch
redundantnych SM 331; AI 8 x 0/4...20 mA HART.
Rys. F-28
Przykład podłączenia 2 SM 331; AI 8 x 0/4...20 mA HART
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
363
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.28 SM 332; AO 4 x 12 bit; 6ES7 332–5HD01–0AB0
F.28 SM 332; AO 4 x 12 bit; 6ES7 332–5HD01–0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie elemenu wykonawczego do dwóch SM 332; AO 4 x 12
bit. Efektor jest podłączony do kanału 0. Odpowiednie diody są z serii 1N4003 ... 1N4007 lub
inne o parametrach U_r >= 200 V and I_F >= 1 A
Rys. F-29
364
Przykład podłączenia SM 332, AO 4 x 12 bit
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.29 SM332; AO 8 x 0/4...20ma HART, 6ES7 332-8TF01-0AB0
F.29 SM332; AO 8 x 0/4...20ma HART, 6ES7 332-8TF01-0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie elemenu wykonawczego do dwóch SM 332; AO 8 x
0/4...20 mA HART.
Rys. F-30
Przykład podłączenia 3 SM 332; AO 8 x 0/4...20 mA HART
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
365
Przykłady podłączeń redundantnych I/O
F.30 SM 431; AI 16 x 16 bit, 6ES7 431–7QH00–0AB0
F.30 SM 431; AI 16 x 16 bit, 6ES7 431–7QH00–0AB0
Rysunek poniżej pokazuje podłączenie czujnika do dwóch SM 431;AI 16 x 16 bit.
Czujnik jest podłączony do kanału 0. Odpowiednia dioda zenera to BZX85C6v2 lub 1N4734A
(6.2 V bo rezystancja wejściowa wynosi 50 Ohm)
Rys. F-31
366
Przykład podłączenia SM 431; AI 16 x 16 bit
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Słownik
1-of-2 system
(system 1z2)
Zobacz Dual-channel H system (Dwukanałowy system H)
Comparison error (Błąd porównania)
Błąd mogący wystapić podczas porównywania pamięci w systemie fault-tolerant (tolerującym
uszkodzenia).
Dual-channel H system (Dwukanałowy system H)
System tolerujący uszkodzenia z dwoma procesorami (CPU).
Fail-safe systems (Systemy bezpieczne w razie uszkodzenia)
Systemy fail-safe charakteryzują się tym, iż w przypadku wystąpienia pewnych
uszkodzeń/awarii pozostają w stanie bezpiecznym lub bezpośrednio przechodzą do innego
stanu bezpiecznego.
Fault-tolerant systems (Systemy tolerujące uszkodzenia)
Systemy tolerujące uszkodzenia są projektowane w celu redukowania czasów
przestojów produkcji. Dyspozycyjność może być zwiekszona np.: przez zastosowanie
redundancji komponentów.
H station
(Stacja H)
H system
(System H)
I/O, one-sided
(jednostronne
I/O)
Stacja typu fault-tolerant (tolerująca uszkodzenia) zawierająca dwa procesory (główny(master)
i czuwający(standby)).
System typu fault tolerant (tolerujący uszkodzenia) zawierający przynajmniej dwa procesory
(główny(master) i czuwający(standby)). Program jest przetwarzany identycznie w obydwu
procesorach.
Mówimy o jednostronnym I/O w przypadku, gdy moduł I/O jest dostepny tylko dla jednego z
redundantnych procesorów. Może być jednokanałowe (single-channel) lub wielokanałowe
(multi-channel) (redundantne).
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
367
Słownik
I/O, redundant
(redundantne
I/O)
Mówimy o redundantnym I/O w przypadku, dla jednego sygnału mamy więcej niż jeden moduł
I/O. Może być podłączone jako jednostronne (one-sided) lub przełączane (switched).
Terminologia: "Redundant one-sided I/O" lub "Redundant switched I/O"
I/O, single-channel (jednokanałowe I/O)
Kiedy jest tylko jeden moduł dla sygnału procesowego, w przeciwieństwie do redundantnego
I/O, mamy do czynienia z jednokanałowym I/O. Może być podłączone jako jednostronne (onesided) lub przełączane (switched).
I/O, switched
(przełączane
I/O)
Link-up
(przyłączenie)
Master CPU
(Procesor
główny)
Mówimy o przełączanych I/O, gdy moduł I/O jest dostępny przez wszystkie redundantne
procesory w systemie fault-tolerant. Mogą być jednokanałowe (single-channel) lub
wielokanałowe (multi-channel) (redundantne).
Gdy system fault-tolerant jest w trybie przyłączenia (link-up system mode) procesor główny i
rezerwowy porównują konfigurację pamięci i zawartości pamięci ładowania (load memory).
Gdy ustalą różnice w programie, procesor główny uaktualnia program w procesorze
rezerwowym.
Procesor uruchamiany jako pierwszy z procesorów redundantnych. W przypadku utraty
połączenia redundancyjnego, dalej działa jako główny. Program użytkownika jest
przetwarzany identycznie w obydwu procesorach.
Mean Down Time (MDT) (Średni Czas Przestoju)
Średni czas przestoju (MDT) zasadniczo zawiera czas do wykrycia błędu i czas potrzebny do
naprawy lub wymiany wadliwych modułów.
Mean Time Between Failures (MTBF) (Średni Czas Międzyawaryjny)
Średni czas pomiędzy dwoma awariami i, w konsekwencji, kryterium niezawodności modułu
lub systemu.
Mean Time to Repair (MTTR) (Średni Czas Do Naprawy)
MTTR oznacza średni czas naprawy modułu lub systemu, inaczej mówiąc, czas pomiędzy
wystąpieniem błędu a jego usunięciem.
Redundancy, functional (Redundancja funkcjonalna)
Redundancja, w której dodatkowe techniczne środki nie tylko są stale w eksploatacji, ale są
również zaangażowane w tę funkcję. Synonim: aktywna redundancja (active redundancy).
368
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Słownik
Redundant
(Redundantny)
W trybie redundantnym (redundant system mode) systemu fault-tolerant procesory są w
trybie RUN i są synchronizowane przez połączenie redundantne.
Redundant link Połączenie pomiędzy procesorami systemu fault-tolerant dla synchronizacji i wymiany danych.
(Połączenie
redundantne)
Redundant systems (Systemy redundantne)
Systemy redundantne charakteryzują się tym, że ważne części systemu automatyki są
dostepne w ilości większej niż jeden (redundantne). Kiedy redundantny komponent zawiedzie,
wykonywanie programu nie jest przerwane.
Autotest
(Autotest)
Single mode
(Tryb
pojedynczy)
W przypadku procesorów tolerujących uszkodzenia (fault-tolerant CPUs) określone autotesty
są wykonywane podczas startu, cyklicznego przetwarzania i w wypadku wystąpienia błędów
porównania. Sprawdzają one zawartość i stan procesorów i I/O.
System H przechodzi w tryb pojedynczy, kiedy był skonfigurowany jako redundantny i tylko
jeden procesor jest w trybie RUN. Procesor ten jest automatycznie procesorem głównym
(master CPU).
Stand-alone operation (Praca samodzielna)
Poprzez pracę samodzielną rozumiemy użycie procesora typu fault-tolerant w standardowej
stacji SIMATIC 400 (SIMATIC- 400 station).
Standby CPU
(Procesor
rezerwowy)
Redundantny procesor systemu fault-tolerant podłączony do procesora głównego.
Przechodzi w tryb STOP kiedy połączenie redundantne jest utracone. Program
użytkownika jest przetwarzany identycznie w obydwu procesorach.
Stop
W systemach fault-tolerant: W trybie Stop procesory systemu tolerującego uszkodzenia są
w trybie STOP.
Moduł synchronizacyjny (Moduł synchronizacji)
Moduł interfejsu do połączenia redundantnego w systemie fault-tolerant.
TROUBLESHOOTING (Usuwanie i wykrywanie usterek)
Tryb pracy procesora rezerwowego systemu fault-tolerant, w którym procesor wykonuje
całkowity autotest.
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
369
Indeks
Słownik
Update (Aktualizacja)
W trybie aktualizacji (update system mode) główny procesor aktualizuje dynamiczne dane
procesora rezerwowego (synchronizacja)
370
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Indeks
Indeks
4
41xH CPU
DP master, 69
przestrzenie adresowe DP, 66
452 "RED_DIAG", 131
A
Adres PROFIBUS, 67
Adresy diagnostyczne, 71
Adresy diagnostyczne dla PROFIBUS DP, 71
Aktualizacja, 61
Aplikowana wartość, 141
Autotest, 81, 89
B
Bajt statusowy, 149
Bezpośredni pomiar prądu, 145
Bezuderzeniowa kontynuacja, 81
Bloki komunikacyjne
spójność, 74
Bloki organizacyjne, 32
Bloki parametrów, 59
Błąd porównania, 90
Błędy jednobitowe, 91
Błędy redundancji CPU, 32
Błędy sumy kontrolnej, 90
Błędy wielobitowe, 91
Bufor diagnostyczny, 48
BUS1F, 41
BUS2F, 41
BUSF, 69
BUSF1, 47
BUSF2, 47
C
Centralne moduły, 28
Ciepły restart, 52
CPU
parametry, 59
wybierak trybu, 49
CPU 414–4H
wskaźniki, 40
CPU 417-4H
wskaźniki, 40
cykliczny autotest, 91
Czas cyklu, 259
elementy, 260
371
wydłużenie, 261
Czas reakcji, 92
definicja, 271
najdłuższy, 274
najkrótszy, 273
obliczenie, 273, 274
zmniejszanie, 275
Czas reakcji na przerwania procesowe
modułów sygnałowych, 282
w CPU, 281
Czas rozbieżności, 138, 141
Czas wykonania
kontrola cyklu, 265
obraz procesu, 262
program użytkownika, 261
system operacyjny, 265
Czytanie spójne danych z DP standard slave, 75
D
Defekt węzła redundancji, 24
Depasywacja, 148
Desygnacja master/standby, 80
Diagnostyka
ocena, 70
Diody
moduł synchronizacyjny, 251
Dokumentacja, 33
DPV1, 67
DPV1 a IEC 61158, 68
DPV1 master, 68
Dyspozycyjność
definicja, 315
komunikacji, 31
systemów, 23
Dyzpozycyjność
I/O, 119
E
Enkoder
podwójny redundantny, 140
EXTF, 47
F
Fail-safe, 21
Fault-tolerant, 21
FB 450 "RED_IN", 131
FB 451 "RED_OUT", 131
FB 453 "RED_STATUS", 131
FC 450 "RED_INIT", 131
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Indeks
FC 451 "RED_DEPA", 131
Firmware
aktualizacja, 61
FRCE, 47
Functional I/O redundancy, 131
Funkcja modułów synchronizacyjnych, 249
Funkcje komunikacyjne, 103
Funkcje komunikatów, 102
Funkcje monitorujące , 44
Funkcje PG, 184
H
HOLD, 87
I
I/O, 30, 119
błędy redundancji, 32
jednostronne, 121
przełączane, 123
redundantne, 127
I/O bezpośredni dostęp, 92, 275
IFM1F, 47
IFM2F, 47
Instalacja, 25
INTF, 47
J
Jednokanałowe jednostonne I/O, 121
Jednokanałowe przełączane I/O, 123
K
Karta FLASH, 54
Karta pamięci, 54
funkcja, 54
Karta RAM, 54, 55
Komponenty
dublowanie, 23
system bazowy, 28
Komunikacja, 31
Komunikacja CPU–CPU, 57
Komunikacja fault-tolerant, 158
Komunikacja PG/OP - CPU, 57
Komunikacja przez MPI i magistralę
obciążenie cyklu, 261
Komunikaty błędów, 44
Konfiguracja, 25, 31
Konfiguracja sieciowa, 183
Konfigurowanie, 179
Kontrola cyklu
czas wykonania, 265
L
Link-up, 93, 94, 95, 105, 108
monitorowanie czasu, 155
sekwencja, 99
z zamianą master/standby, 99
Link-up, Update, 86
372
M
Maksymalne opóźnienie komunikacji
definicja, 106
obliczenie, 114
Maksymalne wydłużenie czasu cyklu
definicja, 106
obliczenie, 114
Maksymalny czas wstrzymania priorytetów > 15
obliczenie, 111
Maksymalny czas wstrzymania priorytetów >15
definicja, 106
Margines tolerancji, 141
Master CPU, 80
MDT, 311
Minimalny czas podtrzymania I/O
definicja, 106
obliczenie, 110
Moduły funkcyjne, 333
Moduły sygnałowe do redundancji, 133
Modyfikacje w trakcie pracy
w trybie samodzielnym, 324
wymagania programowe, 325
wymagania sprzętowe, 325
Monitorowanie czasu, 106
dokładność, 109
konfiguracja, 110
MPI/DP interfejs, 42
MSTR, 46
MTBF, 311, 316
Multipoint interfejs, 57
N
Naprawa, 185
Narzędzia, 31
Narzędzie parametryzujące, 60
Nieredundantne enkodery, 139
Niezawodność, 311
Numer racka
ustawianie, 42
Numery zamówieniowe
kart pamięci, 309
O
OB 121, 89
Obsługa przerwania procesowego, 282
Obwód diody, 147
Odświeżanie obrazu procesu, 262
P
Pamięć Load, 103
Parametry, 59
parametry MPI, 52
Pisanie spójne danych do DP standard slave, 75
Podpołączenie, 160
Połączenia fault-tolerant
konfiguracja, 162
programowanie, 163
Połączenie
fault-tolerant S7, 159
S7, 159
Pośredni pomiar prądu, 143
Poziomy zabezpieczeń , 50
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Indeks
Procesory komunikacyjne, 333
PROFIBUS DP interfejs, 42, 58
PROFIBUS DP master
diagnostyka, 69
Program użytkownika , 32
Programowanie przez PROFIBUS, 67
Przełączanie na CPU ze zmienioną konfiguracją, 103
Przełączenie na CPU z konfiguracją pamięci rozszerzonej,
104
Przełącznik wahliwy, 49
Przerwa w sieci, 71
Przerwania procesowe w systemie S7-400H, 92
Przestrzeń adresowa
41xH CPU, 66
R
RACK0, 46
RACK1, 46
Racki, 28
RAM, 104
Reakcja bazowana na czasie , 92, 116
Reakcja na przekroczenia czasów, 107
REDF, 48
Redundancja
aktywna, 80
funkcjonalna, 80
Redundancja oprogramowania, 22
Redundantne enkodery, 140
Redundantne I/O, 22, 127
centralne i w jednostkach rozszerzeń, 127
inżynieria projektu, 133
jednostronny DP slave, 128
konfiguracje, 127
moduły wejść analogowych, 141
moduły wejść cyfrowych, 138
moduły wyjść cyfrowych, 140
przełączany DP slave, 129
tryb pojedynczy, 130
Redundantne systemy automatyki, 21
Redundantne wejścia analogowe, 146
Redundantne wyjścia analogowe, 147
Redundantny system komunikacji, 158
Reset pamięci, 84
Reset pamięci CPU
sekwencja, 51
Restart, 52
sekwencja, 53
Rozbieżność
moduły wejść cyfrowych, 138
Rozszerzanie pamięci, 239
Rozszerzanie pamięci load, 54
RUN, 46, 86
S
S5 do S7
diagnostyka i programowanie, 328
konfiguracja, 328
S7-400
narzędzia opcjonalne, 31
S7-400H
bloki, 32
dokumentacja, 33
I/O, 30
komunikacja, 31
373
program użytkownika, 32
S7-REDCONNECT, 162, 174
SFB 14, 74
SFB 15, 74
SFC 103, 68
SFC 109, 50
SFC 14, 75
SFC 15, 75
SFC 81, 73
SIMATIC Manager, 184
Single mode, 86
Slot na kartę pamięci, 41
Slot na moduły interfejsu, 42
SM 321; DI 16 x AC 120/230V
podłączenie, 338
SM 321; DI 16 x DC 24 V
podłączenie, 335
SM 321; DI 32 x DC 24 V
podłączenie, 337
SM 321; DI 8 x AC 120/230 V
podłączenie, 339
SM 322; DO 32 x DC 24 V/0,5 A
podłączenie, 350
SM 322; DO 8 x DC 24 V/2 A
podłączenie, 349
SM 422; DO 16 x AC 120/230 V/2 A
podłączenie, 357
Specyfikacja techniczna kart pamięci , 309
Spójne dane , 73
Spójne dane - dostęp, 76
Spójność danych, 73
Sprzęt
instalacja, 36
komponenty, 28
konfiguracja, 37, 180
Stacja fault-tolerant, 179
Standby CPU, 80
Stany pracy
CPU, 83
HOLD, 87
LINK-UP, 85
RUN, 86
STARTUP, 85
STOP, 84
systemu, 82
UPDATE, 85
Stany sytemu, 82
Start systemu DP master, 67
STARTUP, 85
STOP, 46
Synchronizacja, 81
Synchronizacja zdarzeniowa, 81
System bazowy, 28
System H
startowanie, 37
Ś
Światłowody, 29
instalacja, 252
wciąganie kabli, 253
Światłowód
wybór, 254
wymiana, 192
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03
Indeks
T
Topologia sieci, 68
Tryb DPV1, 68
Tryb Redundant, 86
Tryb samodzielny
definicja, 321
do fault-tolerant, 323
konfiguracja, 323
wskazówki, 322
U
Update, 93, 94, 95, 105, 108
monitorowanie czasu, 155
Uruchomienie, 35
wymagania, 35
Uruchomienie S7-400H, 37
Ustalanie wymagań pamięci, 56
Uszkodzenie CPU, 38
Uszkodzenie i wymiana modułu synchronizacji lub
światłowodu, 192
Uszkodzenie komponentów, 185
Uszkodzenie światłowodu, 38
Utrata redundancji, 81
374
W
Węzły redundancji, 24, 158
Wsparcie Techniczne A&D, 18
Wtyczki, 58
interfejs PROFIBUS DP, 58
MPI, 57
Wybierak trybu, 41, 49
Wyjścia analogowe, 147
Wyjścia cyfrowe
fault-tolerant, 140
Wymiana w trakcie pracy, 185
Wyświetlanie błędów
CPU-H, 48
wszystkie CPU, 47
Z
Zapis danych serwisowych, 64
Zasady montażu, 27, 180
Zasilanie, 29
Zewnętrzne diody, 141
Zewnętrzne napięcie podtrzymujące, 42
Zimny restart
sekwencja, 53
Zimny start, 52
Zmiana typu pamięci, 240
S7-400H
Podręcznik systemu, 09/2007, A5E00267695-03