SIMATIC S7-400

容錯通訊

帶有容錯通信功能的SIMATIC提供了一種新的通信類型，該通信類型具有以下特點：

• 可用性更高：
  發(fā)生故障時,，憑借其多達(dá)4個的冗余連接,，可以繼續(xù)通信。必要的切換工作對于用戶來說是透明的,。
• 工作簡單,；
  容錯處理對于用戶也是透明的?？墒褂糜糜跇?biāo)準(zhǔn)通訊的用戶程序,，無需修改。冗余功能的定義僅需在參數(shù)化階段就可以完成,。

容錯通訊目前由 S7-400H（冗余和非冗余配置）和 PC 所支持,。對于 PC 來說，需要使用 Redconnect 軟件包（參見“SIMATIC NET 通訊系統(tǒng)”）,。

取決于對可用性的需求,，可以使用不同的組態(tài)選項：

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

運(yùn)行模式

CPU 417-4H,、CPU 414-4H 和 CPU 412-3H 的操作系統(tǒng)可自主執(zhí)行 S7-400H 的所有必要附加功能：

• 數(shù)據(jù)交換
• 故障響應(yīng)（控制轉(zhuǎn)換給備用設(shè)備）
• 兩個子設(shè)備的同步
• 自檢

冗余原理

S7-400H的工作符合“熱備份”模式的主動冗余原理（支持故障發(fā)生時的無重啟自動切換功能）。根據(jù)該原理,，在無故障運(yùn)行期間,，兩個子單元都處于工作狀態(tài)。當(dāng)故障發(fā)生時,，未出現(xiàn)故障的設(shè)備將獨立地接管過程控制,。

為了確保平穩(wěn)的控制接管，必須通過中央控制器鏈路實現(xiàn)高速,、可靠的數(shù)據(jù)交換,。

在控制轉(zhuǎn)移期間，設(shè)備自動地使用

• 相同的用戶程序
• 相同的數(shù)據(jù)塊
• 相同的過程圖像內(nèi)容
• 相同的數(shù)據(jù),，例如定時器,、計數(shù)器、位存儲單元等

這意味著,，這兩個設(shè)備的更新操作始終完全一樣,，并可以在出現(xiàn)故障時獨立地繼續(xù)執(zhí)行控制功能。

I/O 工作于冗余模式時,，其結(jié)果將是：

• 在沒有故障的工作期間,，兩個模塊均處于工作狀態(tài)，即,，在存在冗余輸入的情況下,，例如通過兩個模塊讀入的共用傳感器（也可以設(shè)置兩個傳感器）的信號,，會對其結(jié)果進(jìn)行比較，以將一致性的值提供給用戶以進(jìn)一步處理,。對于冗余輸出來說,，由用戶程序計算出的值通過兩個模塊來輸出。
• 如果出現(xiàn)了故障,，例如輸入模塊中有一個或者兩個均出現(xiàn)了故障,，則不再尋址故障模塊，且對故障進(jìn)行報告處理,，此后,，僅使用未出現(xiàn)故障的模塊繼續(xù)工作。聯(lián)機(jī)修理工作完成之后,，又可以尋址兩個模塊,。

對于無重啟切換，必須實現(xiàn)兩個子單元的同步,。

S7-400H采用“事件驅(qū)動同步”技術(shù),。

同步操作伴隨著導(dǎo)致兩個子單元內(nèi)部狀態(tài)出現(xiàn)差異的每個事件而進(jìn)行。這些事件的發(fā)生情況例如有：

• 直接訪問 I/O
• 中斷,、報警
• 更新用戶時間,，或
• 使用通信功能更改數(shù)據(jù)。

同步由操作系統(tǒng)自動完成,，程序編制期間無需處理,。

自檢

S7-400H 可執(zhí)行大量自檢。這涉及到以下部分的檢測工作：

• 中央控制器的連接,。
• CPU
• 處理器/ASIC
• 存儲器

每個檢測到故障都將被報告,。

啟動時自檢

啟動時，每個子單元都會完整地執(zhí)行全部自檢功能,。

循環(huán)工作期間的自檢

完整的自檢需要多個循環(huán),。每個循環(huán)僅執(zhí)行一小部分的自檢,，因此,，施加至物理控制器上的負(fù)荷很小。

組態(tài),、編程

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

對 S7-400H 進(jìn)行編程需要使用 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明確地指出彼此相互冗余的模塊。這僅需指出需要工作于冗余模式的模塊和需要作為“冗余伙伴”的第二個模塊,。在用戶程序中,，程序編制時使用地址*低的那個模塊,。第二個地址對用戶來說不可見，無論是冗余還是非冗余I/O,，控制部分的編程工作都完全相同,。與非冗余I/O唯*的差別是，冗余I/O程序有兩個塊庫中的功能塊（RED_IN 和 RED_OUT）,，且在用戶程序的起始和結(jié)束部分調(diào)用這兩個功能塊,。

自STEP 7 V5.3起，該庫作為標(biāo)準(zhǔn)組件已經(jīng)集成在STEP 7中,。