臨海西門子PLC一級代理商
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根據(jù)具體可用性要求,可使用不同組態(tài)選項:
單一總線或冗余總線。
總線型拓撲或環(huán)型拓撲總線。
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)
兩個子單元的同步
自檢
冗余原理
S7-400H 按“熱備份”模式下的主動冗余原理工作(發(fā)生故障時執(zhí)行無反應(yīng)的自動切換)。根據(jù)該原理,在*運行期間,兩個子單元都處于激活狀態(tài)。發(fā)生故障時,未發(fā)生故障的設(shè)備獨自接管過程控制。
為確保平穩(wěn)接管,必須通過*控制器鏈路實現(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),如定時器、計數(shù)器、位存儲器等
這意味著,這兩個設(shè)備始終保持在狀態(tài),并且可以在出現(xiàn)故障時獨立地繼續(xù)執(zhí)行控制。
采用冗余 I/O 操作時,這會帶來以下結(jié)果:
在*的運行期間,兩個模塊均處于激活狀態(tài),例如在采用冗余輸入時,將通過兩個模塊讀取共用傳感器(也可以是兩個傳感器)的信號,對結(jié)果進行比較并提供給用戶以作為用于進一步處理的統(tǒng)一值。采用冗余輸出時,由用戶程序計算的值通過兩個模塊進行輸出。
發(fā)生故障時(例如,兩個輸入模塊之一出現(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)運行。在線進行修復(fù)之后,將再次對兩個模塊尋址。
同步
為了實現(xiàn)無反應(yīng)切換,需要對兩個子單元進行同步。
S7-400H 遵循“時間驅(qū)動的同步”工作原理。
每當子單元中發(fā)生可能導致不同內(nèi)部狀態(tài)的事件時,都會執(zhí)行同步操作,例如在發(fā)生以下事件時:
直接訪問 I/O
中斷、報警
更新用戶時間
通過通信功能修改數(shù)據(jù)
同步是通過操作系統(tǒng)自動進行的,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:
*控制器的連接
*處理單元
處理器/ASIC
存儲器
報告每個檢測到的故障。
啟動時自檢
啟動時,每個子單元都會完整執(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循環(huán)中。每個循環(huán)僅執(zhí)行一小部分自檢,因此,實際控制器所承受的負荷不是很大。
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,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行的模塊以及要作為“冗余伙伴”的第二個模塊。在用戶程序中,應(yīng)訪問具有低地址的模塊。第二個地址不向用戶顯示,并且含有冗余和非冗余 I/O 的控制部分的編程*相同。與非冗余 I/O 之間的差別是塊庫中的兩個函數(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)用這兩個函數(shù)塊。
在 STEP 7 V5.3 或更高版本中,該庫已作為標準庫集成到 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 上以運行 S7-400F/FH。每個 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,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,也將簡了驗收測試。無需使用額外工具,程序員就可以*專注于安全相關(guān)應(yīng)用程序。
技術(shù)規(guī)范
通用技術(shù)數(shù)據(jù)
防護等級
IP20
環(huán)境溫度
0-60 °C
相對濕度
5 ~ 95%,無凝露
氣壓
1080 ~ 795 hPa(對應(yīng)于 -1000 至 +2000 m 高度)
電磁兼容性
抗干擾性
符合 EN 61000-6-2
輻射干擾
符合 EN 61000-6-4
機械負載
抗振性,根據(jù)標準
IEC 60068-2-6(正弦波)
10 ~ 58 Hz;恒定幅度 0.075 mm;
58 ~ 500 Hz;恒定加速度 1 g;振蕩持續(xù)時間:在 X、Y、Z 三個方向上各 10 次
抗沖擊性,根據(jù)標準
IEC 60068-2-27
沖擊類型: 半正弦;
沖擊強度 10g(峰值),持續(xù)時間 6 ms
沖擊方向:在X、Y、Z 三個方向上各 100 次。概述
10 種不同 CPU,用于 S7-400
4 種 CPU,用于 S7-400H 和 S7-400F/FH
3 個故障安全 CPU,可用于 S7-400F
具有不同的性能等級,滿足不同的應(yīng)用領(lǐng)域