S7-400 PLC的冗余(容錯(cuò))功能包括哪些?
閱讀:1824 發(fā)布時(shí)間:2021-5-12
(l)多CPU處理。S7-400 PLC具有多CPU處理能力,機(jī)架上最多可配置4個(gè)CPU。這幾個(gè)CPU同時(shí)運(yùn)行,可以自動(dòng)、同步地變換其運(yùn)行模式。
多CPU處理的適用場合是,用戶程序太長,存儲(chǔ)空間不夠,硬件系統(tǒng)可以分開硬件組態(tài)。通過通信總線,CPU可以彼此互連通信。
(2)安全型、冗余型系統(tǒng)的工作原理。S7-400應(yīng)用“熱備用”模式的主動(dòng)冗余原理,當(dāng)發(fā)生故障時(shí),可以無擾動(dòng)、自動(dòng)地進(jìn)行主備控制系統(tǒng)切換。兩個(gè)控制器運(yùn)行相同的用戶程序,換收相同的數(shù)據(jù),這兩個(gè)控制器同步地更新數(shù)據(jù)內(nèi)容,當(dāng)主備系統(tǒng)中任何一個(gè)系統(tǒng)有故障時(shí),另一個(gè)系統(tǒng)接替承擔(dān)全部控制任務(wù)。
安全型自動(dòng)化系統(tǒng)的CPU主要是S7-400F/FH。S7-400F為安全型自動(dòng)化系統(tǒng),出現(xiàn)故障時(shí)轉(zhuǎn)為安全狀態(tài),并執(zhí)行中斷。S7-400FH為安全及容錯(cuò)自動(dòng)化系統(tǒng),如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障,生產(chǎn)過程能繼續(xù)執(zhí)行。S7-400F/FH使用標(biāo)準(zhǔn)模塊和安全型模塊,整個(gè)工廠用相同的標(biāo)準(zhǔn)工具軟件來配置和編程。PRFISafe PROFI-BUS規(guī)范允許安全型功能的數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文幀一起傳送。
(3)硬件冗余。無論是系統(tǒng)故障帶來的損失還是系統(tǒng)維修引起的損失都會(huì)造成生產(chǎn)的停頓。停工成本越高,越需要使用容錯(cuò)系統(tǒng),容錯(cuò)型CPU構(gòu)成的PLC系統(tǒng)可以大大減少生產(chǎn)的損失,容錯(cuò)系統(tǒng)的高投入會(huì)很快被挽回的生產(chǎn)損失所補(bǔ)償。
S7-400H主要器件都是雙重的,即CPU、PS以及連接兩個(gè)CPU的硬件都是雙重的。在硬件組態(tài)七使用分為兩個(gè)區(qū)(每個(gè)區(qū)9個(gè)槽)的機(jī)架UR2H,或者兩個(gè)獨(dú)立的URI/UR2。兩個(gè)CPU運(yùn)行時(shí)需要同步,通過同步子模塊連接兩個(gè)CPU,用光纜互連。
每個(gè)CR上有S7-400系列的I//模塊,也可以有ER或ET200M分布式I/O。中央功能總是冗余配置的,I//模塊可以是常規(guī)配置、切換型配置或冗余配置,常采用冗余供電的方式。
(4)軟件冗余。容錯(cuò)型CPU具有Software Reduadancy(軟件冗余性)。在很多的實(shí)際應(yīng)用中,對冗余質(zhì)量的要求或者對冗余PLC系統(tǒng)各部分?jǐn)?shù)目的要求也不能確保專業(yè)容錯(cuò)系統(tǒng)高可靠性的工作,這時(shí),通常簡單的軟件機(jī)制就能滿足在錯(cuò)誤事件發(fā)生時(shí),讓一個(gè)替代系統(tǒng)去繼續(xù)運(yùn)行不能正常執(zhí)行的控制任務(wù)。S7系列的軟件冗余性可選軟件在S7-400標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)上運(yùn)行,當(dāng)生產(chǎn)過程出現(xiàn)故障時(shí),幾秒鐘內(nèi)便切換到替代系統(tǒng)。
S7-400H可以使用系統(tǒng)總線或點(diǎn)對點(diǎn)(PtP)通信,支持PROFIBUS現(xiàn)場總線或工業(yè)以太網(wǎng)的容錯(cuò)通信。