ซีเมนส์ PLC โปรแกรมเมเบิลลอจิกคอนโทรลเลอร์ CPU หน่วยกลาง 6ES7414-4HM14-0AB0

ซีเมนซ์ 6ES7414-4HM14-0AB0 ∙ SIMATIC S7-400H CPU 414H ∙ หน่วยประมวลผลกลางที่เหลือใช้, ความจํา 2.8MB, 4 อินเตอร์เฟซ (1 MPI / DP + 1 DP + 2 Sync), 21 ราคขยาย, S7-400H / S7-400F / FH

CPU 414H ลงในระดับ S7-400H

แพลตฟอร์ม S7-400H ให้บริการการพัฒนาของ H-CPU โดยแต่ละ CPU จะเพิ่มความจํา, จํานวนอินเตอร์เฟซ และความจุในการประมวลผล เพื่อตรงกับการติดตั้งที่ใหญ่และซับซ้อนกว่าCPU 414H มีตําแหน่งกลางที่สําคัญในครอบครัวนี้.

ตัวก่อนในระยะของ CPU 412H (6ES7412-3HJ14-0AB0) ให้ความจําทั้งหมด 768KB

CPU 414H เพิ่มเป็น 3.8MB แบ่งเป็นเท่ากันระหว่างข้อมูลและโปรแกรม และเพิ่มอินเตอร์เฟซ PROFIBUS DP ที่ 412H ไม่มีที่ปรับขนาดถึงความจํารวม 20MB พร้อมอินเตอร์เฟซเพิ่มเติมสําหรับโปรแกรมอัตโนมัติกระบวนการต่อเนื่องที่ต้องการมากที่สุด.

สําหรับโรงงานกระบวนการที่โปรแกรมอัตโนมัติต้องจัดการหลายร้อยวงจรควบคุม PID เครือข่าย I/O PROFIBUS ที่กว้างขวางในหลายส่วนและโครงสร้างข้อมูลขนาดใหญ่สําหรับการระวังความลับของประวัติศาสตร์กระบวนการและการจัดการสูตร, ขนาด 2.8MB ของ 414H รวมไปถึง 2 อินเตอร์เฟซ PROFIBUS DP ที่เป็นอิสระ เป็นการก้าวขึ้นอย่างมีนัยสําคัญจาก H-CPU ระดับการเข้าสู่ระบบ

อินเตอร์เฟซ DP พิเศษที่สองทําให้ผู้ควบคุมสามารถบริหารเครือข่าย PROFIBUS ที่แยกแยกกัน เช่น ภาคหนึ่งสําหรับเครื่องขับเคลื่อนและอุปกรณ์ความเร็วแปรอีกหนึ่งสําหรับเครื่องมือและเครื่องส่งสัญญาณ ̇ โดยไม่แบ่งแบนด์วิดท์บัสระหว่างประเภทอุปกรณ์ที่แตกต่างกัน.

ข้อจํากัดหลัก

อินเตอร์เฟซซินคอร์และการซินคอร์ไฟเบอร์ออปติก

อินเตอร์เฟซโมดูลการเรียงลําดับ 2 บน CPU 414H เป็นพื้นฐานทางกายภาพของกลไกการเรียงลําดับ H-system ทั้งหมด

ทุกอินเตอร์เฟซยอมรับ IF 960 ซับโมดูลการทํางานร่วมกันที่สามารถติดต่อได้ ราซีเวอร์ไฟเบอร์ออปติก ที่เชื่อมต่อกับซับโมดูลที่ตรงกันในราค CPU คู่มือผ่านสายไฟเบอร์ออปติก

สื่อไฟเบอร์ออปติกนั้นมีเจตนา: มันให้การแยกแยกทางกลาวานิกที่สมบูรณ์แบบ ระหว่างสองราค CPUกําจัดปัญหาความดันแบบทั่วไปที่สามารถส่งผลกระทบต่อสายไฟฟ้าที่ทํางานร่วมกันในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม, และทํางานอย่างน่าเชื่อถือในระยะทาง (ถึงประมาณ 10 เมตรในรุ่นระยะสั้นมาตรฐาน) ที่ปกติจะแยกสองราฟในระบบ H

การเชื่อมโยงซินคอร์ที่อิสระสองตัว เป็นสิ่งที่จําเป็น

The S7-400H's redundancy can only be maintained if the synchronisation channel itself is redundant — a single sync link failure that disabled the synchronisation mechanism would degrade a fully redundant H-system to a single-CPU system with no failover capability.

ด้วยเส้นทางการเชื่อมต่อที่อิสระสองเส้นทางผ่านสายไฟเบอร์แยกกันความผิดพลาดในเส้นทางซินครานซ์หนึ่งทําให้เกิดสัญญาณเตือนการบํารุงรักษา แต่ไม่ส่งผลกระทบต่อความสามารถของคู่ CPU ในการร่วมกันและรักษาความพร้อมในการรอร้อน.

การวินิจฉัยระบบของ S7-400H จะตรวจพบและรายงานความผิดพลาดในเส้นทางซินคอร์ดแบบเดียว ทําให้พนักงานบํารุงรักษาได้เวลาในการฟื้นฟูสายเชื่อมที่เสียหาย ก่อนที่เหตุการณ์ใด ๆ ที่ส่งผลกระทบต่อกระบวนการจะเกิดขึ้น

21 ราคขยาย หลักฐานสําหรับความจุของระบบขนาดใหญ่

CPU 414H รองรับ Rack ขยายสูงสุด 21 นอกจาก Rack กลางทั้งหมด 22 Rack ฟิสิกอลในระบบขนาดใหญ่ที่สุด

แต่ละเรครองรับโมดูลสัญญาณ โมดูลฟังก์ชัน และโปรเซสเซอร์การสื่อสาร โดยแต่ละเรคส่งมอบสล็อตโมดูลเพิ่มเติมสูงสุด 8 ช่องต่อสถานีในรางละ 8 โมดูล ตลอด 22 ราง, สถานที่ CPU 414H ที่ติดตั้งครบ สามารถรองรับตําแหน่งโมดูลได้สูงถึง 176 แห่ง

ในเชิงปฏิบัติการ อัตโนมัติโรงงานกระบวนการต่อเนื่อง น้อยครั้งที่สร้างสถานี S7-400H ให้สูงสุดที่สมบูรณ์

ความสามารถในการขยาย 21 ราคมีอยู่เพื่อรองรับความต้องการในการปรับขนาดของหน่วยกระบวนการบูรณาการขนาดใหญ่ หน่วยปั่นโรงงานชําระน้ํา,อุปกรณ์บํารุงน้ําขนาดใหญ่ที่สถานี S7-400H เดียวสามารถควบคุมเครื่องมือสนามหลายร้อยเครื่อง, ดิสก์หลายตัว และอุปกรณ์หลายสิบชิ้น

ความจุของ 414H ได้ถูกปรับขนาด เพื่อจัดการกับโปรแกรมขนาดใหญ่อย่างแท้จริง โดยไม่จําเป็นต้องแยกสถานีออกเป็นตัวควบคุมการสื่อสารหลายตัวซึ่งจะเพิ่มความซับซ้อนทางวิศวกรรม และจุดความล้มเหลวในความเป็นไปได้.

S7-400F/FH ผสมผสานการรีดดันกับความปลอดภัยทางการทํางาน

CPU 414H ได้รับการรับรองสําหรับการใช้ในระบบ S7-400F/FH ✓ ที่รวมการเพิ่มพูนของฮาร์ดแวร์ของระบบ H (คู่ CPU เตรียมพร้อมร้อน) กับความปลอดภัยทางการทํางานที่ได้รับการรับรองจาก IEC 61508ในการใช้งาน S7-400F/FH, CPU ใช้ทั้งโปรแกรมผู้ใช้งานมาตรฐานและโปรแกรมความปลอดภัย

โปรแกรมความปลอดภัยดําเนินการตามฟังก์ชันเครื่องมือความปลอดภัย (SIFs) ที่กําหนดไว้ในรายละเอียดความต้องการความปลอดภัยของสถานที่และทํางานบน F-CPU ที่ได้รับการจัดอันดับความปลอดภัยด้วยโปรโตคอลการสื่อสาร PROFIsafe ขยายความปลอดภัยที่ได้รับการรับรองผ่านเครือข่าย PROFIBUS DP ไปยัง F-peripherals.

การตั้งค่า F/FH เป็นการแก้ไขความปลอดภัยและความพร้อมที่ครบถ้วนสําหรับการติดตั้งกระบวนการในพื้นที่อันตราย: ความ redundancy H ป้องกันการปิดที่ไม่ได้วางแผนเนื่องจากความผิดพลาดของเครื่องควบคุมขณะที่การรับรองแบบ F รับประกันว่าฟังก์ชันที่ใช้เครื่องมือความปลอดภัยจะบรรลุระดับความสมบูรณ์แบบของความปลอดภัยที่ต้องการ (SIL 1), 2 หรือ 3 ขึ้นอยู่กับการใช้งาน) ตามที่กําหนดโดยการวิเคราะห์อันตรายกระบวนการ

ในอํานวยความสะดวก เช่น แพลตฟอร์มการผลิตน้ํามันและก๊าซในลําดับต้นๆ โรงแปรรูป และโรงงานเคมีการรวมความพร้อมอย่างต่อเนื่องและความปลอดภัยที่ได้รับการรับรองในเครื่องควบคุมเดียวกัน ไม่ใช่คุณสมบัติของความหรูหรา แต่เป็นความต้องการทางกฎหมายและการปฏิบัติงาน.

กลยุทธ์อะไหล่สําหรับ H-CPU ที่หยุดผลิต

CPU 414H ถูกหยุดผลิตโดยซีเมนส์ในวันที่ 01.02.2017ซึ่งหมายความว่ามันไม่ได้ผลิตหรือจําหน่ายผ่านช่องทางการขายมาตรฐานของซีเมนส์

Siemens ปกติมุ่งมั่นในการมีอะไหล่ให้บริการเป็นเวลาสิบปีหลังจากการหยุดผลิตสินค้าอุตสาหกรรมที่สําคัญ หลักการนี้ครอบคลุมอุปกรณ์ S7-400H ที่กําลังดําเนินการอยู่หลายแห่งภายนอกหน้าต่างของอะไหล่ของซีเมนส์ตลาดอุตสาหกรรมที่เหลือและการปรับปรุงมีคลังที่สําคัญของหน่วย CPU 414H ที่ได้รับการทดสอบและรับประกัน

สําหรับสถานที่ที่ใช้ระบบ S7-400H ด้วย CPU 414H หน่วย จําหน่ายอะไหล่ขั้นต่ําที่แนะนําคือ H-CPU หน่วยครบครัน 1 ชุด ✅ 2 หน่วยของ 6ES7414-4HM14-0AB0เนื่องจากทั้งสองเร็กต้องการ CPU ที่เหมือนกันคู่ CPU ที่ไม่ตรงกัน (ฟอร์มแวร์เวอร์ชั่นที่แตกต่างกัน หรือ แผ่นเดิมและ แผ่นใหม่ที่มีวันผลิตที่แตกต่างกันเล็กน้อย) ยังสามารถทํางานได้ แต่อาจต้องมีการปรับปรุงฟอร์มแวร์

การเก็บคู่สํารองที่ตรงกัน ทําให้การเปลี่ยนฉุกเฉินง่ายขึ้น และกําจัดความจําเป็นในการจัดการความสอดคล้องของฟอร์มแวร์ภายใต้ความกดดันของเวลาในช่วงการหยุดทํางานที่ไม่ได้วางแผน

FAQ

Q1: CPU 414H มีอินเตอร์เฟซ DP PROFIBUS 2 ช่อง ช่อง ช่อง MPI / DP รวมกัน และอินเตอร์เฟส DP เฉพาะและสามารถเชื่อมต่อกับเครือข่าย DP PROFIBUS ที่แตกต่างกัน?

ใช่, ทั้งคู่ของ PROFIBUS DP อินเตอร์เฟซสามารถทํางานพร้อมกัน, และพวกเขาสามารถเชื่อมต่อกับ PROFIBUS DP เครือข่ายที่แยกแยก, เป็นอิสระผิวหน้าแต่ละชิ้นถูกกําหนดให้เป็นเครือข่าย PROFIBUS ของตนเองที่มีปารามิเตอร์รถบัสของตนเอง (ที่อยู่รถบัส), ความเร็วการส่ง, ปริมาตรการเวลา)

CPU 414H ทํางานเป็น DP master ในเครือข่ายทั้งสองอย่างเป็นอิสระ ✓ สแกน slave ในเครือข่าย 1 และเครือข่าย 2 ในรูปแบบที่สับสนในแต่ละรอบสแกน PLC

ความสามารถของเจ้าหน้าที่สองตัวนี้มีคุณค่าเป็นพิเศษในโรงงานกระบวนการขนาดใหญ่ที่แยกอุปกรณ์ (เครื่องส่ง, เครื่องวิเคราะห์) จากอุปกรณ์ขับเคลื่อน (เครื่องขับเคลื่อนความถี่แปรกล่องเริ่มต้นอ่อน) บนส่วนแบ่งรถโดยสารอิสระ ลดการขัดแย้งระหว่างเครือข่ายและยืดหยุ่นการแก้ไขปัญหาโดยแยกโดเมนความผิดพลาด.

อินเตอร์เฟซ MPI/DP ยังสามารถตั้งค่าได้ในโหมด MPI แทนการ DP เมื่อฟังก์ชันหลักของ PROFIBUS DP ไม่จําเป็นบนอินเตอร์เฟสทางกายภาพนั้น เช่นเพื่อใช้มันเฉพาะสําหรับการเขียนโปรแกรมการเข้าถึงเทอร์มินัล และการเชื่อมต่อ HMI.

Q2: เวลาเปลี่ยน (เวลาล้มเหลว) เมื่อ CPU 414H ที่ทํางานล้มเหลวและ CPU เตรียมพร้อมรับการ?

The failover time in a correctly configured S7-400H system with CPU 414H is within the PLC scan cycle — typically in the range of several milliseconds to a few tens of milliseconds depending on the system configuration, ความจุของการสื่อสาร, และจํานวนของ PROFIBUS DP ทาส. ระหว่างการร่วมกันแบบปกติที่ร้อน-การรอคอย, ทั้งสอง CPU ทํางานโปรแกรมเดียวกันกับข้อมูลเดียวกันในแต่ละวงจรสแกน

อุปกรณ์การร่วมกันทําให้ความจําของ CPU ระยะรอการทํางาน ภาพออก, ขั้นตอนข้อมูล, เวลา, นับ ภาพ ภาพสะท้อนของ master CPU ในทุกขั้นตอนการสแกน

เมื่อ master ล้มเหลว CPU เตรียมการประกาศตัวตนเป็นตัวประกอบ และเริ่มควบคุมผลิตทันที โดยไม่ต้องดําเนินการเรียงลําดับการเริ่มต้นใหม่หรืออ่านเข้าใหม่จากสภาพเย็น

จากมุมมองของอุปกรณ์สนาม การออกยังคงถือรัฐที่ใช้ได้ล่าสุดของพวกเขาโดยไม่มีการหยุดยั้งที่เห็นได้จากมุมมองของ PROFIBUS DP ทาสเจ้าของยังคงตรวจสอบพวกเขาโดยไม่พลาดรอบ.

Q3: CPU 414H สามารถทํางานได้ในโหมดที่ไม่เกินค่าของ CPU เดียวถ้า CPU ที่สองถูกถอนออกเพื่อการบํารุงรักษา และมีผลลัพธ์อย่างไร

CPU 414H สามารถทํางานได้ในโหมด CPU เดี่ยว เมื่อมีเพียงหน่วยเดียวที่ติดตั้งอยู่ในราคของมัน หรือเมื่อการเชื่อมโยงการร่วมกันระหว่าง CPU ทั้งสองไม่มีระบบ S7-400H ยังคงทํางานบน CPU ที่มีอยู่รูปแบบนี้เรียกว่า การทํางานครั้งเดียว หรือ รูปแบบลด

ระบบจะผลิตสัญญาณเตือนการวินิจฉัยที่แสดงให้เห็นว่าการขยายตัวเต็มที่ไม่ได้มีอยู่ และอินเตอร์เฟซผู้ใช้งาน STEP 7/WinCC จะแสดงข้อความสถานะที่ตรงกัน

ในภาวะที่เสียสภาพนี้ CPU ที่ทํางานยังคงควบคุมกระบวนการทั้งหมดและการจัดหาข้อมูล HMI ปกติ แต่ความบกพร่องของฮาร์ดแวร์ใด ๆ ที่ส่งผลต่อ CPU ตัวเดียวจะส่งผลให้การปิดกระบวนการ, เนื่องจากไม่มีพาร์ทเนอร์ CPU ที่จะรับหน้าที่

สําหรับการบํารุงรักษาที่วางแผน ∙ การเปลี่ยนซับโมดูลซินคที่ล้มเหลว การดําเนินการบํารุงรักษาป้องกันบน rack CPU ∙ การทํางานในรุ่นลดระดับสําหรับระยะเวลาที่สั้นและถูกจัดการนั้นเป็นที่ยอมรับและถูกออกแบบมาเพื่อการใช้งานยาวนานในโหมดความเสื่อมเพิ่มรายละเอียดความเสี่ยงของอุปกรณ์.

Q4: ความสําคัญของความจําที่แยกแยกข้อมูล 1.4MB และโปรแกรม 1.4MB สําหรับการพัฒนาโปรแกรมคืออะไร และบล็อกข้อมูลผู้ใช้สามารถใช้ความจําโปรแกรมหรือกลับกันได้หรือไม่

ใน SIMATIC S7-400H ความจําในการทํางาน (RAM ที่ CPU ใช้ในการดําเนินการโปรแกรมที่ทํางาน) ถูกแบ่งออกในตอนการผลิตเป็นส่วนที่ตั้งของโค้ด (โปรแกรม) และส่วนที่ตั้งของข้อมูลและพาร์ติชั่นเหล่านี้ไม่ได้เปลี่ยนกัน. โปรแกรมโค้ด OBs, FCs, FBs, การรวดลําดับคําสั่งที่ประกอบ consumes ความจําโค้ด; บล็อกข้อมูล (DBs), รวมถึงตัวอย่าง DBs, DBs แบ่งปัน, และการเก็บสูตร consumes ความจําข้อมูล

โปรแกรมที่มีอัลกอริทึมควบคุมที่ซับซ้อนหลายอย่าง แต่ชุดข้อมูลที่ค่อนข้างเล็กจะเข้ากับขอบเขต 1.4MB ในขณะที่ใช้แค่ส่วนเล็กของการจัดสรรข้อมูล 1.4MB

ในทางตรงกันข้าม โปรแกรมที่มีโลกิกการควบคุมที่ค่อนข้างเรียบง่าย แต่ตารางสูตรขนาดใหญ่ ผ่อน historical หรือโครงสร้างข้อมูลสัญญาณเตือนที่กว้างขวางอาจเต็มที่ 1ความจําข้อมูล 4MB โดยทิ้งความจํารหัสเป็นส่วนใหญ่เปล่าผู้พัฒนาโปรแกรมที่ทํางานกับ CPU 414H ควรติดตามพื้นที่ความจําทั้งสองอย่างอิสระระหว่างการพัฒนา

เอมโมรีในการบรรจุ (Flash/EPROM หรือการ์ดความจํา) จะเก็บสําเนาที่บันทึกของโปรแกรม; เอมโมรีในการทํางานจะเก็บสําเนาในการดําเนินการอย่างมีกิจกรรม; เพียงการแบ่งแยกความจําในการทํางานเท่านั้นที่สําคัญสําหรับการปรับขนาดเวลาการดําเนินการ

Q5: STEP 7 V5.x เป็นสภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรมเดียวสําหรับ CPU 414H หรือสามารถใช้ TIA Portal ได้หรือไม่?

CPU 414H เป็นส่วนหนึ่งของระบบ SIMATIC S7-400H คลาสสิค โปรแกรมโดยใช้สภาพแวดล้อม STEP 7 Professional V5.x

TIA Portal ไม่สนับสนุนครอบครัว CPU S7-400H สําหรับการเขียนโปรแกรม; การสนับสนุน S7-400 ของ TIA Portal ครอบคลุม CPU S7-400 มาตรฐาน (ไม่ H)และแพลตฟอร์มความพร้อมสูงรุ่นปัจจุบันที่รองรับใน TIA Portal คือ S7-1500Hการออกแบบ CPU 414H ใน TIA Portal เป็นไปไม่ได้

หากสถานที่ได้มาตรฐานบน TIA Portal สําหรับการเขียนโปรแกรม PLC อื่นๆ ทั้งหมด โปรแกรม S7-400H ยังต้องรักษาและขยายใช้ STEP 7 V5.5 หรือ STEP 7 Professionalซีเมนส์ได้มุ่งมั่นที่จะสนับสนุน STEP 7 V5.x สําหรับฐานที่ติดตั้งของระบบ S7-300 และ S7-400; อัพเดทและการแก้ไขความปลอดภัยยังคงมีอยู่ แม้ว่าความสนใจในการพัฒนาหลักจะเปลี่ยนไปยัง TIA Portal