技术论坛

 应用探讨——冗余系统的选型与配置讨论

返回主题列表
作者 主题

总坛主
西门子官方工程师西门子官方工程师

经验值:23695
发帖数:3792
精华帖:8
楼主    2011-07-19 09:37:16
主题:应用探讨——冗余系统的选型与配置讨论
在工业生产自动化的过程中,容错技术或冗余方案是一种满足连续生产要求,提高控制系统可靠性和可用性的有效手段。西门子冗余系统S7-400H因其具有高可用性的特点,在很多行业中应用非常广泛;如电厂,是花化工,冶金,水处理等等。
但在实际使用过程中,对S7-400H的各种配置方案,大家可能有各种疑惑,比如:
 冗余系统的I/O配置
 冗余CPU与标准CPU的通讯,
 冗余CPU与非冗余DP接口从站的连接
 冗余系统的相关兼容性问题
 其他与S7-400H系统配置相关的问题
为此,我们专门开设这个集中交流的平台,大家可以就自己工程中的使用冗余系统(如系统选型与配置、软件组态)中的问题、心得、技巧等,畅所欲言,分享切磋。正在使用或准备使用冗余系统的用户,也可以就自己的需求和大家来探讨,在扩展思路的同时,相信也会有意想不到的收获。
下载中心参考文档:
文档编号:F0153
文档编号:F0247
文档编号:F0470
文档编号:F0541
文档编号:F0497
文档编号:A0144
文档编号:F0349
文档编号:F0244
本次探讨的发帖整理请参见此处
活动奖励:
此次集中交流将持续至8月12日,其中所有精华帖作者将获得加倍精华奖励积分;最终所有有效留帖的网友将获得加倍发帖积分。更多积分带给您更多奖品兑换的自由。
对于有突出发言贡献的网友,还可以在当前的可兑换奖品中免费挑选任一款奖品。
交流结束后也将专门整理重要内容,供广大网友分享参考。
预祝大家交流愉快,收获丰富!
凌波微步
奇侠

经验值:8896
发帖数:2782
精华帖:72
2楼    2011-07-19 19:30:28
精华帖  主题:回复:应用探讨——冗余系统的选型与配置讨论
1.冗余系统的I/O配置:需要支持冗余的IO卡件来完成;常碰到的是关于钝化的问题;下载中心有相关的资料。跟非IO冗余系统相比,需要注意的是对备用通道的处理。非冗余IO卡件往往不需要处理也可以正常使用;但对于IO冗余,还需要将备用通道带上负载的,否则就会产生钝化;

2.冗余CPU与标准CPU的通讯:这个问题还是要看采用何种通讯方式。
2.1如果采用DP通讯的方式,标准做法这是使用Y-LINK实现;H型CPU都是400系列的,因此,400系列的CPU采用DP通讯,需要作为主站,而300CPU作为从站;
2.2如果采用以太网的通讯方式,则需要在双方的CPU中编写通讯程序;下载中心同样有相关的资料。不过资料中介绍,需要编写一个切换程序,即单CPU与H-CPU要注意切换的概念。但在实施中,我采取的做法是不做切换程序,而是单CPU与H-CPU采用两套程序同时运行;个人感觉两种方法都可以;

3.冗余CPU与非冗余DP接口从站的连接:这个问题如同我在2中提到的一样,采用Y-LINK的来实现。非冗余DP接口分为带有DP接口的CPU,和带有DP的CP卡以及带有DP口的第三方产品;但不论采用何种方式,都需要导入GSD文件,然后进行硬件组态;通讯双方定义I区,O区相应地址,但这里需要注意的是双方组态的I区,O区的顺序;即A方I区对应B方O区,A方O区对应B方I区,而且顺序要相对应,否则通讯数据交换失败;

4.冗余系统的相关兼容性问题:
4.1兼容性问题首先考虑的是使用软件版本的问题.不同版本支持的硬件是有所不同的。硬件是向下兼容的。如果使用高版本的硬件,但软件不支持,直接组态成低版本的就可以了。对于PCS7来说,如果不是HSP补丁,通过UPDATE更新的硬件使用也是无效的。
4.2兼容性的问题还要考虑使用的通讯网卡:对于OS站与H型CPU的数据交换必须使用CP1613,CP1623等工业网卡,普通网卡是不能进行冗余通讯的;而且以太网的通讯协议必须是ISO。TCP/IP不支持硬冗余;
4.3对于软冗余,本人不提倡;因为因此方案实施的最大问题就是切换时间;无法达到硬冗余的“无切换时间”的能力。

5.其他与S7-400H系统配置相关的问题
5.1网络冗余
5.2冗余接口模块
5.3支持可插拔底板
5.4供电电源的冗余
5.5电源切换装置
5.6时间同步
5.7OS的冗余设置
5.8AS的冗余设置
5.9冗余SERVER的设置
。。。。。。
暂时想到这些

管理员注:本帖已被纳入此次探讨发帖整理,请点此详阅
不以物喜,不以己悲; 达则兼济天下,穷则独善其身。
www123456
至圣

经验值:12226
发帖数:2431
精华帖:86
7楼    2011-07-22 11:33:11
精华帖  主题:回复:应用探讨——冗余系统的选型与配置讨论
quote:以下是引用colon在2011-07-20 13:29:46的发言:
手头正有个方案要定:关于 冗余IO的,400系列的IO 模块 与 ET200M 从站IO 模块,这两种系统方案各有什么优劣?

1、中央和扩展设备中的IO冗余:
信号摸板成对安装在两个CPU系统中,是IO模块具有冗余性,当一个CPU因故障掉电时,连接的IO模块被认为是故障不能被识别。
2、单边DP从站中的IO冗余:
信号模板成对安装在有源底板总线的分布式IO设备ET200M中,但当其中一个PROFIBUS从站断线或CPU因故障掉电时,连接的模块被认为是故障而不能被识别。
3、切换式DP从站IO冗余:
信号模板成对安装在有源底板总线的分布式IO设备ET200M中,这种方式下,即使IO从站CPU故障也不会影响IO模块。
4、单机模式H系统CPU中的IO冗余:
当主站CPU因故障而停机时,IO冗余不能实现。

管理员注:本帖已被纳入此次探讨发帖整理,请点此详阅
_颂男
游民

经验值:124
发帖数:6
精华帖:4
9楼    2011-07-22 18:49:24
精华帖  主题:回复:应用探讨——冗余系统的选型与配置讨论
对于冗余系统中进行I/O冗余配置, 400系列的I/O模块 与 ET200M分布式I/O模块 比较来看:
1. 400系列I/O模块,不能像分布式ET200M组态切换式冗余I/O,即I/O模块只能由单个CPU管理.
2. 400系列I/O模块组态冗余I/O时,不如像ET200M组态冗余I/O时那样方便使用MTA端子板.
3. 400系列I/O模块,在成本上高于使用ET200M分布式I/O.

管理员注:本帖已被纳入此次探讨发帖整理,请点此详阅
来自西门子技术支持与服务
_颂男
游民

经验值:124
发帖数:6
精华帖:4
19楼    2011-08-02 16:00:57
精华帖  主题:回复:应用探讨——冗余系统的选型与配置讨论
quote:以下是引用wondman在2011-07-25 12:48:21的发言:
学习ing。请教个MTA板子的问题。
在做冗余IO的时候,有的需要附加电路,比如断线检测是要接电阻,部分输出模板要附加二极管....有的模板有配套的MTA接口板,有的则没有?
1.附带MTA的 IO模块,模块和MTA 通过 接口卡连接后,模块并没有接线的端口了,是不是对于这种模块 无需要做任何后续工作,所有的功能都集成在MTA 接口板中了?(包括断线检测,输出二极管)
2.对于没有配套MTA板的 IO 模块该怎么办?自己焊接么?(故障点太多,维护难度大),

1. 当使用了MTA端子模块后,模块与MTA的连接可以通过配套的连接电缆完成。因此,这里可以只考虑MTA端子模块与现场传感器/执行器等的连接。
MTA端子模块已经集成了很多可能需要的功能,DI的断线检测、输出二极管的集成、供电的冗余等都已集成于MTA端子模块中。无须用户再考虑自己设计电路的问题。
2. 并不是所有的I/O模块都支持冗余I/O;
也并不是所有支持冗余I/O的模块都有对应的MTA端子模块。
若没有对应的MTA端子模块,就只能考虑自己设计电路板或用第三方的MTA端子模块。
所以,建议选取冗余I/O硬件时,从可配置的MTA出发考虑,选取I/O模块。
有关MTA的手册可以参考:《ET 200M MTA 端子模块》http://www.ad.siemens.com.cn/download/searchResult.aspx?searchText=22091986"

管理员注:本帖已被纳入此次探讨发帖整理,请点此详阅
来自西门子技术支持与服务
www123456
至圣

经验值:12226
发帖数:2431
精华帖:86
26楼    2011-08-11 22:51:57
精华帖  主题:回复:应用探讨——冗余系统的选型与配置讨论
quote:以下是引用若可若何若舸在2011-08-09 15:44:37的发言:
冗余系统的从站诊断的编程要怎样做? 和标准CPU一样吗?

添加错误诊断OB块
以下错误OB块必须装入S7-400H 的CPU 中,OB70、OB72、OB80、OB82、OB83、
OB85、OB86、OB87、OB88、OB121和OB 122。 如果没有装载这些OB,H系统
在出现错误时可能会进入STOP 状态,这些OB块另一个功能可以对事件信息进行诊断,OB块的诊断功能见如下所示。
OB no. 故障/出错类型 故障原因 操作系统的响应 故障指示灯
OB70 I/O冗余故障 • PROFIBUS DP冗余故障• PROFIBUS DP切换 OB 70 调用如果没有装载OB CPU不会进入STOP方式
OB72 CPU冗余故障 · CPU冗余故障· 主从切换· 同步故障· 同步模块故障· 更新取消· 校验错误 (例如RAM, PIQ) OB 72 调用如果没有装载OB CPU进入STOP方式
OB80 定时错误 • 用户程序OB1 和所有中断以及出错OB 超过规定最大循环时间• OB 请求出错• 起始信息缓冲区溢出• 时间出错中断 "INTF"指示灯亮直到故障被清除OB 80 调用如果没有装载OB CPU 进入STOP方式 INTF
OB82 诊断中断 具有中断能力的一个 I/O 模板报告一个诊断中断 OB 82 调用如果没有装载OB CPU进入STOP方式 EXTF
OB83 插/拔中断 插入一个电源模板或拔出一个电源模板并插入一个不正确的模板类型,如果在缺省参数设置的 CPU 处于STOP 方式时只拔出所插入的电源模板,EXTF 指示灯不亮,如果没有再插入电源模板指示灯将闪亮 OB 83 调用如果没有装载OB CPU进入STOP方式 EXTF
OB85 优先级错误 • 调用了优化级但没有相应的 OB• 对于SFB 调用背景数据块丢失或故障 OB 85 调用如果没有装载OB CPU进入STOP方式 INTF
• 在过程映象更新过程中出错 EXTF
OB86 机架/站故障 • 扩展机架中的电源故障• DP 线路故障• 耦合线路故障,接口模板丢失或故障线路中断 OB 86 调用如果没有装载 OB CPU进入STOP方式 EXTF
OB87 通讯错误 • 状态信息不能被输入到数据块中• 不正确的帧标识符• 帧长度出错• 非法的全局标识号• 数据块访问出错 OB 87 调用如果没有装载 OB CPU进入STOP方式 INTF
OB88 取消处理 一个程序块的处理被取消取消的可能原因是• 嵌套深度太深• 主站控制继电器嵌套深度太深• 同步故障嵌套深度太深• 块调用i 栈嵌套深度太深• 块调用b 栈嵌套深度太深• 本地数据分配出错• 未知指令• 带有名称的子指令超出块范围 OB 88 调用如果没有装载 OB CPU进入STOP方式 INTF
OB121 编程错误 用户程序中的机器代码出错• BCD 转换错误• 范围长度出错• 范围出错• 调整出错• 写出错• 计时器编号出错• 计数器编号出错• 块编号出错• 块未装入 OB 121 调用如果没有装载 OB CPU进入STOP方式 INTF
OB122 存取出错 模板故障SM FM CP EXTF 指示灯亮直到故障被清除 EXTF

管理员注:本帖已被纳入此次探讨发帖整理,请点此详阅
_颂男
游民

经验值:124
发帖数:6
精华帖:4
30楼    2011-08-12 10:02:01
精华帖  主题:回复:应用探讨——冗余系统的选型与配置讨论
quote:以下是引用若可若何若舸在2011-08-09 15:44:37的发言:
冗余系统的从站诊断的编程要怎样做? 和标准CPU一样吗?


冗余系统中的从站DP诊断与标准CPU的从站DP诊断其实并无两样.
FC125/FB125的DP诊断功能块依然可用,对于冗余的DP总线诊断时,应调用两次,分别对总线系统1和总线系统2进行诊断.
使用FC/125和FB125的诊断编程相对于使用SFC13等系统功能块,更方便简单.
而对于Y-Link后的从站诊断,FC125/FB125将不再适用,可以使用系统功能块SFC13,SFC59等来进行诊断的编程.

管理员注:本帖已被纳入此次探讨发帖整理,请点此详阅
来自西门子技术支持与服务
_颂男
游民

经验值:124
发帖数:6
精华帖:4
33楼    2011-08-12 16:34:14
精华帖  主题:回复:应用探讨——冗余系统的选型与配置讨论
S7-400H 与 WinCC 通讯进行冗余通讯
可以参考网络课程 V0550
http://www.ad.siemens.com.cn/service/elearning/cn/CourseV2.aspx?CourseID=665

对于 S7-400H 与 WinCC 通讯时,需要注意上位机除 WinCC 及相关授权外,还需要:
CP 1613 或 CP 1623 网卡
S7-Redconnect 软件(包括授权)

S7-400H 与上位机通过在 NetPro 中建立 S7容错连接.
对于WinCC而言,变量将在 Named Connection 中获取.

对于第三方上位软件,原理基本相同,上面提到的网卡和软件同样是必需的.
PC站组态或为Application,或为OPC Server.

管理员注:本帖已被纳入此次探讨发帖整理,请点此详阅
来自西门子技术支持与服务
您收到0封站内信:
×
×
信息提示
很抱歉!您所访问的页面不存在,或网址发生了变化,请稍后再试。