長春西門子一級代理商

    硬件中斷

    可以監(jiān)控過程信號,并且可通過過程中斷觸發(fā)對信號變化的響應(yīng)。

    • 數(shù)字量輸入模塊:
      根據(jù)具體參數(shù)設(shè)置,該模塊可在信號狀態(tài)變化的上升沿、下降沿或上升沿和下降沿上為每個(gè)通道組觸發(fā)硬件中斷。CPU 中斷用戶程序或低**級任務(wù)的處理,并處理相關(guān)過程中斷塊(例如,OB 40)。信號模塊可以每個(gè)通道緩沖一個(gè)中斷。
    • 模擬量輸入模塊:
      通過設(shè)置上限值和下限值,可以定義工作范圍。模塊將數(shù)字化測量值與這些限值進(jìn)行比較。若測量值違反其中任何一個(gè)限值,就會觸發(fā)硬件中斷。CPU 中斷用戶程序或低**級任務(wù)的處理,并處理相關(guān)過程中斷塊(例如,OB 40)。若限值**/**過量程/欠量程值,則不進(jìn)行進(jìn)行比較。
    S7-400H

    容錯(cuò)通信

    進(jìn)行高可用性通信時(shí),SIMATIC 將提供以下功能:

    • 較高可用性:
      發(fā)生故障時(shí),通信可通過多 4 個(gè)冗余連接繼續(xù)進(jìn)行。
    • 操作簡便;
      高可用性對用戶來說并不是透明的。可以并經(jīng)過任何改動(dòng)而采用標(biāo)準(zhǔn)通信的用戶程序。冗余功能僅在參數(shù)設(shè)置階段進(jìn)行定義。

    S7-400H(冗余和非冗余配置)和 PC 目前支持容錯(cuò)通信。在 PC 上,需要安裝 Redconnect 程序包(參見“SIMATIC NET 通信系統(tǒng)”)。

    根據(jù)具體可用性要求,可使用不同組態(tài)選項(xiàng):

    • 單一總線或冗余總線。
    • 總線型拓?fù)浠颦h(huán)型拓?fù)淇偩€。

    操作模式

    CPU 417-5H/416-5H/414-5H/412-5H 的操作系統(tǒng)可自主執(zhí)行 S7-400H 的所有必要額外功能:

    • 數(shù)據(jù)交換
    • 故障響應(yīng)(故障轉(zhuǎn)移至備用設(shè)備)
    • 兩個(gè)子單元的同步
    • 自檢

    冗余原理

    S7-400H 按“熱備份”模式下的主動(dòng)冗余原理工作(發(fā)生故障時(shí)執(zhí)行無反應(yīng)的自動(dòng)切換)。根據(jù)該原理,在無故障運(yùn)行期間,兩個(gè)子單元都處于激活狀態(tài)。發(fā)生故障時(shí),未發(fā)生故障的設(shè)備*自接管過程控制。

    為確保平穩(wěn)接管,必須通過中央控制器鏈路實(shí)現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據(jù)交換。

    在故障轉(zhuǎn)移期間,設(shè)備會自動(dòng)保留:

    • 相同的用戶程序
    • 相同的數(shù)據(jù)塊
    • 相同的過程映像內(nèi)容
    • 相同的內(nèi)部數(shù)據(jù),如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、位存儲器等

    這意味著,這兩個(gè)設(shè)備始終保持在新狀態(tài),并且可以在出現(xiàn)故障時(shí)獨(dú)立地繼續(xù)執(zhí)行控制。

    采用冗余 I/O 操作時(shí),這會帶來以下結(jié)果:

    • 在無故障的運(yùn)行期間,兩個(gè)模塊均處于激活狀態(tài),例如在采用冗余輸入時(shí),將通過兩個(gè)模塊讀取共用傳感器(也可以是兩個(gè)傳感器)的信號,對結(jié)果進(jìn)行比較并提供給用戶以作為用于進(jìn)一步處理的統(tǒng)一值。采用冗余輸出時(shí),由用戶程序計(jì)算的值通過兩個(gè)模塊進(jìn)行輸出。
    • 發(fā)生故障時(shí)(例如,兩個(gè)輸入模塊之一出現(xiàn)故障),不再對有故障的模塊尋址,發(fā)生故障信號,僅未受影響的模塊繼續(xù)運(yùn)行。在線進(jìn)行修復(fù)之后,將再次對兩個(gè)模塊尋址。

    同步

    為了實(shí)現(xiàn)無反應(yīng)切換,需要對兩個(gè)子單元進(jìn)行同步。

    S7-400H 遵循“時(shí)間驅(qū)動(dòng)的同步”工作原理。

    每當(dāng)子單元中發(fā)生可能導(dǎo)致不同內(nèi)部狀態(tài)的事件時(shí),都會執(zhí)行同步操作,例如在發(fā)生以下事件時(shí):

    • 直接訪問 I/O
    • 中斷、報(bào)警
    • 較新用戶時(shí)間
    • 通過通信功能修改數(shù)據(jù)

    同步是通過操作系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行的,可在編程階段將其忽略。

    自檢

    S7-400H 可執(zhí)行大量自檢。自檢涉及以下方面:

    • 中央控制器的連接
    • *處理單元
    • 處理器/ASIC
    • 存儲器

    報(bào)告每個(gè)檢測到的故障。

    啟動(dòng)時(shí)自檢

    啟動(dòng)時(shí),每個(gè)子單元都會完整執(zhí)行全部自檢功能。

    循環(huán)操作期間的自檢

    完整的自檢分布在多個(gè)循環(huán)中。每個(gè)循環(huán)僅執(zhí)行一小部分自檢,因此,實(shí)際控制器所承受的負(fù)荷不是很大。

    組態(tài)、編程

    S7-400H 的編程與 S7-400 類似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。

    對 S7-400H 編程需要使用 STEP 7 V5.2。

    I/O 模塊的組態(tài)

    硬件組態(tài)時(shí),用戶必須通過 HW Config *相互形成冗余的模塊。只需*要在冗余模式下運(yùn)行的模塊以及要作為“冗余伙伴”的*二個(gè)模塊。在用戶程序中,應(yīng)訪問具有低地址的模塊。*二個(gè)地址不向用戶顯示,并且含有冗余和非冗余 I/O 的控制部分的編程完全相同。與非冗余 I/O 之間的一差別是塊庫中的兩個(gè)函數(shù)塊(RED_IN 和 RED_OUT),需要在用戶程序的開始處和結(jié)束處調(diào)用這兩個(gè)函數(shù)塊。

    在 STEP 7 V5.3 或較高版本中,該庫已作為標(biāo)準(zhǔn)庫集成到 STEP 7 中。

    S7-400H

    S7-400F/FH 滿足下列安全要求:

    • 要求等級 AK 1 至 AK 6,根據(jù) DIN V 19250/DIN V VDE 0801
    • 安全要求等級 SIL 1 至 SIL 3,根據(jù) IEC 61508
    • Cat1 至 Cat4,根據(jù) EN 954-1

    操作模式

    S7-400F/FH 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中,并包含在故障安全信號模塊中。

    信號模塊通過差異分析和測試信號注入來監(jiān)控輸出和輸入信號。

    通過定期自檢、命令測試以及按時(shí)間順序執(zhí)行的邏輯程序執(zhí)行檢查,CPU 可檢查控制器的運(yùn)行是否正常。此外,通過狀態(tài)監(jiān)視 (sign-of-life) 請求,還可以檢查 I/O 狀況。

    若在系統(tǒng)中診斷出故障,則將系統(tǒng)切換到安全狀態(tài)。

    F-Runtime 許可證

    必須將 F-Runtime 許可證加載到 CPU 上以運(yùn)行 S7-400F/FH。每個(gè) S7-400F/FH 都需要一份許可證。

    編程

    S7-400F/FH 的編程方式與其它 SIMATIC S7 系統(tǒng)的編程方式相同。非故障安全工廠部分的用戶程序可用成熟可靠的編程工具(如 STEP 7)來創(chuàng)建。

    S7 F Systems 可選軟件包

    編程安全相關(guān)的程序段時(shí),需要使用可選軟件包“S7 F Systems”。該軟件中包括創(chuàng)建 F 程序所需的全部函數(shù)和塊。

    對于包含安全功能的 F 程序,可使用 CFC 調(diào)用來 F 庫中的**函數(shù)塊并進(jìn)行互連。使用 CFC 可以簡化工廠的組態(tài)和編程工作,由于工廠范圍內(nèi)具有統(tǒng)一的表示形式,也將簡了驗(yàn)收測試。*使用額外工具,程序員就可以完全專注于安全相關(guān)應(yīng)用程序。


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