SIMATIC S7 400H. TIA na dosah Novinky v řídicích systémech Simatic. H CPU s FW V6.0 pro aplikace vyžadující zvýšenou odolnost a nebo bezpečnost

Transkript

1 TIA na dosah v řídicích systémech Simatic SIMATIC S7 400H H CPU s FW V6.0 pro aplikace vyžadující zvýšenou odolnost a nebo bezpečnost Jan Kváč Siemensova Praha 13 jan.kvac@siemens.com tel:

2 Simatic S7 400H (F) Oblasti využití Cíle: zabránit odstávkám způsobeným chybou procesoru nebo I/O, příklad. výrobní systémy, dodávky energie a dodávky vody, ale také osvětlení ranveje, atd. zabránit nákladům na restart po poruše a ztrátě dat, příklad transport zavazadel, sklad zásilek atd. zajistit bezdozorový a bezúdržbový provoz, příklad čističky odpadních vod, tunely, a technologie budov ochránit osoby, technologii, výrobní materiál/surovinu a životní prostředí v případě poruchy např. chemické provozy 2

3 Simatic S7 400H (F) Princip a konfigurace 10m až 10km Synchronizované události: aktualizace procesního obrazu přímý přístup na I/O přerušení, alarmy aktualizace časovačů výměna dat přes komunikační funkce CPU 1 CPU 2 Automatické beznárazové přepnutí na standby bez ztráty dat bez ztráty alarmu/události neprogramuje se, o přepnutí se stará systém sám výpadek slave není důvod pro přepnutí z master na standby 3 Pracují na principu horké zálohy rychlost přepnutí v případě poruchy pod 100ms Synchronizace pouze po určitých událostech => menší vytížení CPU režií Z hlediska programování uživatel vytváří program, jako by to bylo standardní neredundantní CPU

4 Nová H-CPU aplikace s nároky na odolnost proti poruše a bezpečnost Všechny CPU mají celkem 5 rozhranní 412-5H 414-5H 416-5H 417-5H Všechny mají integrované rozhranní PROFINET (a integrovaný 2 portový switch) Nové CPU 416-5H uzavírá výkonnostní mezeru mezi CPU 414H a CPU417H CPU 412-5H má navíc další DP rozhranní a možnost použít sychr. moduly pro oddělení CPU až na vzdálenost 10km PDM Routing přes integrované PROFIBUS rozhranní Uživatelsky programovatelné přepnutí z Mater na Backup CPU Navýšení výkonu a zdrojů o faktor 2x Výhody pro zákazníka: Snížení pořizovacích nákladů integrované PROFINET rozhranní použitelné i pro TCP/IP komunikaci (není třeba CP) možnost použít nižší CPU díky zvýšenému výkonu 4

5 Technická data Porovnání s předchozí verzí CPU 100 IO 800 IO (V IO) 3200 IO 5000 IO (V IO) CPU 412-5H CPU 414-5H CPU 416-5H CPU 417-5H Paměť 1MB 4MB 16MB 32MB Program 512 kb (512 kb) 2 MB (1,4 MB) 6 MB (-) 16 MB (15 MB) Data 512 kb (256 kb) 2 MB (1,4 MB) 10 MB (-) 16 MB (15 MB) Časy zpracování Bitové operace Word operace Aritmetika s pevnou čárkou Aritmetika s plovoucí čárkou Komunikace ns (75 ns) ns (75 ns) ns (75 ns) ns (225 ns) ns (45 ns) ns (45 ns) ns (45 ns) ns (135 ns) 12.5 ns (-) 12.5 ns (-) 12.5 ns (-) 25.0 ns (-) 7.5 ns (18 ns) 7.5 ns (18 ns) 7.5 ns (18 ns) 15.0 ns (54 ns) Počet S7 spojení 48 (16) 64 (32) (64) Signalizační funkce S7 Počet OP se zpracováním AlarmS/AlarmD Rozhranní 1. rozhranní 2. rozhranní 3. rozhranní 4. rozhranní 5. rozhranní X1: MPI/DP interface X2: DP interface IF1: Sync module IF2: Sync module X5: Profinet * v závorce jsou uvedeny parametry CPU s FW4.5 Objednací číslo 6ES HK06-0AB0 6ES HM06-0AB0 6ES HS06-0AB0 6ES HT06-0AB0 Synchronizační moduly pro FOC patch kabely do 10m pro instalaci kabelů do10km 5 Objednací čísla synch. modulů 6ES7960-1AA06-0XA0 6ES7960-1AB06-0XA0

6 Nová H-CPU Kompatibilita se staršími verzemi H CPU CPU s FW V6.0 jsou zpětně kompatibilní se staršími verzemi H CPU Projekt vytvořený pro starší typ H CPU poběží beze změn i v novém CPU FW 6.0 Není třeba měnit ani HW konfiguraci, pouze se fyzicky vymění starší CPU za nové Nelze mít v jednom rámu staré a nové CPU, v případě výměny je třeba vyměnit obě CPU Nelze upgradovat FW V4.5 na V6.0 Výhody pro zákazníka: Jistota dlouhodobé dostupnosti náhradních dílů díky zpětné kompatibilitě modulů 6

7 Nová H-CPU Integrovaný data record routing Simatic PDM Data record routingu přes integrované Profibus, Profinet rozhranní Nahrání a čtení parametrů z HART, Profibus DP a PA zařízení Není potřeba externí komunikační procesor pro Profibus DP ani ethernet Upload a download do přístroje HART 7 Výhody pro zákazníka: Snížení pořizovacích nákladů, není třeba externí komunikační procesor CP Ext

8 Možné konfigurace IO H CPU a Profibus: Základní topologie Profibus: 41x H PN V6.0 CPU 1 CPU 2 Za normálních okolností: Vstupy čtou obě CPU zároveň, každý po své lince Profibus DP Výstupy zapisuje aktivní master Profibus DP 10m až 10km V případě problému na lince Profibus: Vstupy čtou CPU z dostupných slave a chybějící data si vymění přes synchronizační kabel V případě poruchy master CPU: master CPU přejde do STOP a standby CPU se přepne do módu master 8 2x IM153-2 Výhody pro zákazníka: Tolerance několika chyb zároveň, Profibus DP, IM 153-2, CPU Možnost redundantních IO H-CiR možnost rozšiřování za provozu bez stop

9 Možné konfigurace IO H CPU a Profinet: Základní topologie Profinet IO: 41x H PN V6.0 CPU 1 CPU 2 Profinet Možné konfigurace Linka, hvězda nebo kruh Přes intení rozhranní CPU PN IO Pouze jedno IM 153-4HF v ET 200M S jinými IM než IM153-4HF nelze kruh nakonfigurovat (ne ET 200S...) Open Ring výstupy jsou zmraženy na 100 ms max 64 slave 1x ET200M PN HF IM HF Firmware verze 4.0 Do budoucna i u Profinetu: Rozšiřování za chodu H-CiR Redundantní IO u Profinet 9 Výhody pro zákazníka: Vyšší komunikační výkon Profinetu nezávislý na počtu připojených slave

10 Možné konfigurace IO H CPU a Profinet: Základní topologie Profinet IO: 41x H PN V6.0 CPU 1 CPU 2 Možné konfigurace Linka, hvězda nebo kruh Přes intení rozhranní CPU PN IO Close Ring výstupy jsou zmraženy na 200 ms max 50 slave Profinet Pouze jedno IM 153-4HF v ET 200M S jinými IM než IM153-4HF nelze kruh nakonfigurovat (ne ET 200S...) Do budoucna i u Profinetu: Rozšiřování za chodu H-CiR Redundantní IO u Profinet 10 Výhody pro zákazníka: Vyšší komunikační výkon Profinetu nezávislý na počtu připojených slave

11 Možnosti konfigurace systémové sběrnice : bez externích CP Red OS Server Red OS Server Red OS Server Vyžaduje 2x kartu CP1623 v každém serveru Linka Kruh zdvojená systémová sběrnice 11

12 Možnosti konfigurace systémové sběrnice: Další topologie 2 kruhy se 4 CP443-1 pro zvýšení dostupnosti systémové sběrnice Vyžaduje 2x kartu CP1623 v každém serveru Smíšené použití CP a interní rozhranní není možné Není možné 12

13 Možnosti konfigurace polní sběrnice: Interní PROFINET IO topologie Systémová sběrnice (ISO) přes CP443-1 (externí) Polní sběrnice (PROFINET) přes CPU V6 PN (interní) Pro redundantní připojení musí být každá PN-linka připojena na CPU z obou stran Linka, Kruh nebo Red. systémová sběrnice 13 Redundantní připojení je možné pouze přes interní rozhranní, ne přes CP Jednostranné připojení např. pro ET200S

14 Nové možnosti konfigurace sítě: Společná síť pro servery a periferie Systémová sběrnice (ISOonTCP) přes CPU V6 PN (interní) Fieldbus s (PROFINET) přes CPU V6 PN (interní) OS jako IO-Device mezi oněmi IO-Controller max. jedna automatizační stanice Cenově optimální varianta s jedním AS Alternativa s jedním AS 2 Ethernet moduly Nutné přidat další switche MRP Ring s CP1623/CP1628 není podporován! Propojení systémové sběrnice a polní sběrnice je možná pouze u malých provozů 15

15 Nové možnosti konfigurace sítě: Smíšená topologie DP- a PN IO H-CiR podporován pouze na PROFIBUS DP lince Profibus DP lze modifikovat v RUN Profinet IO konf. je fixní 16

16 Děkuji za pozornost Více informací na stránkách informace o H CPU manuál H CPU 17 Jan Kváč Siemensova Praha 13 jan.kvac@siemens.com tel: