Κεντρική Μονάδα 6ES7 414-4HJ04-0AB0 6ES7414-4HJ04-0AB0 6ES7414-4HJO4-0OABO

Siemens 6ES7414-4HJ04-0AB0∙ SIMATIC S7-400H CPU 414H ∙ Επαναχούμενη Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας, 1.4MB Μνήμη, 4 Διασύνδεσεις (1 MPI/DP + 1 DP + 2 Sync), 4.5W, 219×50×290mm, 1,07kg

Σύνοψη

ΗΗ Siemens 6ES7414-4HJ04-0AB0είναι η CPU 414H, μία από τις κεντρικές μονάδες επεξεργασίας της οικογένειας χειριστών υψηλής διαθεσιμότητας SIMATIC S7-400H.δύο πανομοιότυπες μονάδες επεξεργασίας εγκατεστημένες σε δύο ξεχωριστά ράφια, συνδέονται μέσω καλωδίων συγχρονισμού με οπτική ίνα μέσω των διασύνδεσμων διεπαφών τους και εκτελούν ταυτόχρονα το ίδιο πρόγραμμα σε περιττή διαμόρφωση σε κατάσταση αναμονής.

Όταν ένας CPU αποτυγχάνει, ο συνεργάτης αναλαμβάνει άμεσα μέσα σε έναν μόνο κύκλο σάρωσης χωρίς διακοπή της ελεγχόμενης διαδικασίας.

Το 6ES7414-4HJ04-0AB0 βρίσκεται στο σημείο εισόδου της περιοχής μνήμης 414H, προσφέροντας συνολική μνήμη 1,4MB κατανεμημένη ισότιμα μεταξύ προγράμματος και δεδομένων.

Σε σύγκριση με τον διάδοχό του στην ίδια οικογένεια (το 6ES7414-4HM14-0AB0, που διπλασιάζει τη μνήμη σε 2,8MB),η παραλλαγή 4HJ04 είναι κατάλληλη για προγράμματα ελέγχου διαδικασιών μέτριας πολυπλοκότητας ̇ εκείνα με σημαντική διαχείριση βρόχου PID και επεξεργασία συναγερμού, αλλά δεν απαιτούν τις πολύ μεγάλες δομές προγραμμάτων και δεδομένων των μεγαλύτερων εφαρμογών συνεχούς αυτοματοποίησης διαδικασιών.

Η απώλεια ισχύος 4,5W και το βάρος 1,07kg αντανακλούν μια συμπαγή,αποτελεσματικά σχεδιασμένη μονάδα ̇ αυτά τα στοιχεία έχουν σημασία σε εγκαταστάσεις S7-400 με πολλά ράφια, όπου πολλές μονάδες μοιράζονται ένα κοινό ντουλάπι και η θερμική διαχείριση αποτελεί πραγματική μηχανική εξέταση.

Με 4,5W, η θερμική συνεισφορά του CPU 414H είναι μέτρια ακόμη και σε πλήρως φορτωμένο ράφιο.

Βασικές προδιαγραφές

Το 414H στη σειρά CPU S7-400H

Η πλατφόρμα S7-400H προσφέρει πολλαπλές παραλλαγές H-CPU, καθένας αυξάνοντας την χωρητικότητα μνήμης για να ταιριάζει με την κλίμακα του προγράμματος αυτοματισμού.Η CPU 412H (6ES7412-3HJ14-0AB0) ξεκινά με συνολικό 768KB.

Η CPU 414H με 1,4MB (αυτό το μέρος) χειρίζεται προγράμματα μέτριας έκτασης και πολυπλοκότητας.οι παραλλαγές CPU 417H φτάνουν τα 20MB για τα πιο περίπλοκα προγράμματα αυτοματισμού σε ολόκληρο το εργοστάσιο.

Η διαίρεση μνήμης 1,4MB των δεδομένων 4HJ04 700KB και του προγράμματος 700KB αντανακλά μια ισορροπημένη φιλοσοφία σχεδιασμού.Τα προγράμματα ελέγχου διαδικασιών τείνουν να παράγουν μεγαλύτερες δομές δεδομένων από τα ισοδύναμα προγράμματα ελέγχου μηχανών, λόγω της εκτεταμένης χρήσης αντικειμένων δεδομένων διεργασίας (ΠΔΕ), πίνακες συναγερμού και historic buffers.

Η ίση διαίρεση 700KB/700KB το αναγνωρίζει αυτό, παρέχοντας σημαντική μνήμη δεδομένων παράλληλα με τη μνήμη προγράμματος.

Για το εύρος εφαρμογής, οι στόχοι του 414H είναι ο έλεγχος μιας μονάδας διεργασίας, όπως μια στήλη απόσταξης, ένα τμήμα αντιδραστήρα,ή ένα στάδιο επεξεργασίας νερού 700KB μνήμης προγράμματος μπορεί να φιλοξενήσει αρκετές εκατοντάδες βρόχους ελέγχου, σχετική λογική συναγερμού και χειρισμός επικοινωνίας με το στρώμα SCADA.

Διπλές διεπαφές DP PROFIBUS ∙ Ευελιξία δικτύου

Οι δύο διεπαφές PROFIBUS DP στην CPU 414H επιτρέπουν την ανεξάρτητη διαχείριση χωριστών δικτύων συσκευών πεδίου:

Συνδυασμένη διεπαφή MPI/DP:Μπορεί να ρυθμιστεί είτε ως MPI (για το τερματικό προγραμματισμού και τη σύνδεση HMI) είτε ως PROFIBUS DP master.ένα δίκτυο PROFIBUS αφιερωμένο στις μονάδες οδήγησης, αντλίες μεταβλητής ταχύτητας και κινητήρες εκκίνησης.

Ειδική διεπαφή DP:Λειτουργεί πάντα ως πλοίαρχος DP PROFIBUS.

Αυτή η διεπαφή διαχειρίζεται ένα δεύτερο, ανεξάρτητο δίκτυο PROFIBUS για παράδειγμα, ένα δίκτυο αφιερωμένο στην οργάνωση (μεταδότες πίεσης, ροής, θερμοκρασίας) ξεχωριστά από το δίκτυο κίνησης.

Η διαίρεση των κινητήρων και των οργάνων σε ανεξάρτητα τμήματα PROFIBUS είναι μια κοινή πρακτική σχεδιασμού στον αυτοματισμό διαδικασιών.

Οι μονάδες κίνησης παράγουν σημαντική κίνηση λεωφορείου (συχνές ενημερώσεις δεδομένων ταχύτητας και ροπής) και μπορούν να καταναλώνουν εύρος ζώνης PROFIBUS που επιβραδύνει τον ρυθμό ενημέρωσης για τα όργανα.

Τα ξεχωριστά τμήματα, το καθένα με τη δική του κύρια διεπαφή DP, απομονώνουν αυτά τα προφίλ κίνησης και εξασφαλίζουν ότι και οι δύο τύποι δικτύου επιτυγχάνουν τους απαιτούμενους ρυθμούς ενημέρωσης ανεξάρτητα.

Συγχρονισμός και εφεδρική λειτουργία σε κατάσταση αναμονής

Οι δύο διεπαφές συγχρονιστικών μονάδων δέχονται ενσωματώσιμες υποενότητες συγχρονισμού IF 960 με οπτική ίνα.που σχηματίζουν δύο ανεξάρτητες, γαλβανικά απομονωμένοι σύνδεσμοι συγχρονισμού μεταξύ των δύο συρτάρων CPU.

Και τα δύο συρτάρια CPU εκτελούν το ίδιο πρόγραμμα ταυτόχρονα, συγχρονίζοντας τα δεδομένα τους σε κάθε κύκλο σάρωσης μέσω των συνδέσμων συγχρονισμού.

Εάν ο ενεργός CPU ανιχνεύσει κάποιο ελάττωμα υλικού, σηματοδοτεί στον επεξεργαστή αναμονής να αναλάβει αμέσως ∙ ο επεξεργαστής αναμονής έχει όλα τα τρέχοντα δεδομένα και συνεχίζει την εκτέλεση χωρίς επανεκκίνηση.

Από την άποψη των συσκευών πεδίου, οι κύκλοι PROFIBUS συνεχίζονται αδιάκοπα.

Οι δύο σύνδεσμοι συγχρονισμού είναι υποχρεωτικοί: αν αποτύχει ένας σύνδεσμος συγχρονισμού, the system continues operating but with degraded redundancy — one link maintains synchronisation while the fault alarm prompts maintenance to restore the second link before any process-critical event occurs.

Γενικές ερωτήσεις

Ερώτηση 1: Πώς η CPU 414H συγκρίνεται με την 412H, και πώς μπορώ να διαλέξω μεταξύ τους;

Ο CPU 412H έχει 768KB συνολική μνήμη με μία MPI / DP διεπαφή και δύο διεπαφές συγχρονισμού χωρίς ειδική δεύτερη θύρα DP. Ο CPU 414H έχει 1.4MB μνήμη και προσθέτει ένα δεύτερο αφιερωμένο PROFIBUS DP master interface.

Επιλέξτε το 412H όταν το πρόγραμμα ελέγχου της διαδικασίας είναι συμπαγές και επαρκεί ένα ενιαίο δίκτυο PROFIBUS.

Επιλέξτε το 414H όταν είτε το πρόγραμμα χρειάζεται περισσότερα από ~640KB (αφήνοντας κάποιο περιθώριο) ή όταν απαιτούνται δύο ανεξάρτητα δίκτυα PROFIBUS DP για μεγάλους αριθμούς συσκευών πεδίου.

Ε2: Μπορεί η CPU 414H να λειτουργεί σε τυποποιημένη λειτουργία S7-400 (μη H) εάν είναι εγκατεστημένη μόνο μία μονάδα;

Όταν έχει εγκατασταθεί μόνο μία CPU 414H, ή όταν δεν υπάρχει σύνδεση μεταξύ δύο CPUs,η CPU λειτουργεί σε λειτουργία "μονής λειτουργίας" ̇ εκτελεί το πρόγραμμα χρήστη και ελέγχει τα δίκτυα PROFIBUS κανονικά, χωρίς τη λειτουργία της εφεδρείας.

Η CPU παράγει έναν διαγνωστικό συναγερμό που υποδεικνύει ότι δεν είναι διαθέσιμη πλήρης εφεδρία.

Όλες οι λειτουργίες ελέγχου της διαδικασίας λειτουργούν κανονικά. Μόνο η προστασία από αυτόματη αλλαγή λειτουργίας απουσιάζει μέχρι να αποκατασταθεί η δεύτερη CPU και οι σύνδεσμοι συγχρονισμού.

Ε3: Είναι το STEP 7 το μόνο περιβάλλον προγραμματισμού και υποστηρίζεται η Πύλη TIA;

Η CPU 414H είναι προγραμματισμένη με το κλασικό περιβάλλον STEP 7 της Siemens STEP 7 Professional V5.4 SP4 ή νεότερο.

Τα υπάρχοντα έργα STEP 7 για συστήματα S7-400H πρέπει να παραμείνουν στο περιβάλλον STEP 7 για ανάπτυξη και συντήρηση.

Για νέα έργα PLC υψηλής διαθεσιμότητας, η Siemens προσφέρει το S7-1500H ως την τρέχουσα γενιά πλατφόρμα αντικατάστασης συμβατή με την Πύλη TIA.

Ε4: Ποια διαδικασία απαιτείται για την αντικατάσταση του 6ES7414-4HJ04-0AB0 σε ένα λειτουργικό σύστημα H;

Το S7-400H υποστηρίζει την online αντικατάσταση CPU ενώ η συνεργαζόμενη CPU συνεχίζει να λειτουργεί.

Η διαδικασία αντικατάστασης: σβήσιμο του ράφου που περιέχει την αποτυχημένη CPU, φυσική αντικατάσταση της μονάδας CPU,Επαναφορά ισχύος στο ράκετ ∙ η αντικατασταθείσα CPU συγχρονίζεται με την ακόμα λειτουργούμενη συνεργάτιδα CPU μέσω των συνδέσμων συγχρονισμού και εισάγει ξανά την κατάσταση σε κατάσταση αναμονής αυτόματα.

Δεν απαιτείται λήψη προγράμματος (το πρόγραμμα βρίσκεται στη μνήμη του τρέχοντος CPU και αντιγράφεται στο υποκατάστατο κατά τον επανασυγχρονισμό).

Συνιστάται η αντιστοίχιση της έκδοσης firmware της CPU αντικατάστασης με τον συνεργάτη εκτέλεσης για να εξασφαλιστεί η συμβατότητα.

Ε5: Ποια είναι η διαδρομή μετανάστευσης από την CPU 414H σε μια τρέχουσα πλατφόρμα της Siemens;

Η Siemens προτείνει την SIMATIC S7-1500H ως διάδοχο πλατφόρμα.1517H-3 PN) παρέχουν συγκρίσιμη ή ανώτερη υπερβολική διαθεσιμότητα με δίκτυα συσκευών πεδίου που βασίζονται στο PROFINET, TIA Portal μηχανική, και σημαντικά μεγαλύτερη μνήμη.

Η μετανάστευση συνεπάγεται επανασχεδιασμό του υλικού (οι μονάδες S7-1500 δεν είναι συμβατές με τις ράγες S7-400),μετατροπή του προγράμματος από το STEP 7 στην πύλη TIA (δεν απαιτείται αυτοματοποιημένη μετατροπή κώδικα), και μετάβαση δικτύου από PROFIBUS σε PROFINET IO για συσκευές πεδίου.

Πρόκειται για επενδυτικό έργο, το οποίο συνήθως εκτελείται κατά τη διάρκεια της προγραμματισμένης διακοπής λειτουργίας των εγκαταστάσεων, και η Siemens παρέχει εργαλεία μετανάστευσης και υπηρεσίες μηχανικής για την υποστήριξη της μετάβασης.