1. S7-400H冗余控制器概述
在许多自动化领域中,对自动化系统的可用性的需求越来越高。特别是在工厂停产将造成巨大损失的领域中。在这种情况下,只有冗余系统才符合所需的可用性标准。
高可用性SIMATIC S7-400H可以满足这些要求,即使在一个或多个故障导致部分系统失灵的情况下,也能照常继续运行。
1.1 S7-400H冗余系统的典型组成
S7-400H的典型组成如下图所示。
图1 典型的S7-400H冗余系统
一个典型的冗余系统中包括:
□ 1个UR2-H机架(或者2个独立的UR1/UR2机架)
□ 2个S7-400H CPU模块(完全一致)
□ 2个PS电源模块(也可以选择2×2的冗余配置)
□ 2根同步光纤和4个同步模块
□ 2个CP443-1以太网通讯模块
□ 2个相同大小的RAM存储卡(或FLASH存储卡)
1.2 现有的各种类型S7-400H冗余控制器及供货情况
冗余系统中S7-400H CPU包括412-3H、414-4H、417-4H三种型号,目前控制器最新的固件版本是V4.5。
H-CPU类型 | CPU的订货号 | 版本 | 产品供货 |
412-3H | 6ES7 412-3HJ14-0AB0 | V4.5 | 准许供货 |
414-4H | 6ES7 414-4HJ00-0AB0 | V3 | 产品取消 |
6ES7 414-4HJ04-0AB0 | V4.0 | 产品取消 | |
6ES7 414-4HM14-0AB0 | V4.5 | 准许供货 | |
417-4H | 6ES7 417-4HL00-0AB0 | V1/V2 | 产品取消 |
6ES7 417-4HL01-0AB0 | V3 | 产品取消 | |
6ES7 417-4HL04-0AB0 | V4.0 | 产品取消 | |
6ES7 417-4HT14-0AB0 | V4.5 | 准许供货 |
表1 各种类型冗余控制器及供货情况
注: 产品取消——只能在更换故障零件时才能够订购该产品,并且订购时必须返还故障的模块。
1.3 S7-400H冗余控制器主要参数的对比
1.3.1 最新冗余控制器的参数对比
V4.5版本的CPU 414-4H和CPU 417-4H对比之前版本的CPU,工作存储器更大,运行速度更快,增加了更多新的功能。最新推出的CPU 412-3H则弥补了低成本冗余型CPU的空缺。
下表列出了当前不同型号的冗余控制器之间的主要参数对比。
H-CPU | 工作存储区 | 可扩展最大 | 计时器/ | CPU运算时间 | IO地址范围 | 接口 | |
代码 | 数据 | 装载内存 | 计数器(个) | 位指令, 最小 | |||
412-3H | 512K | 256K | 64M | 各2048 | 75ns | 8K | MPI/DP |
414-4H | 1.4M | 1.4M | 64M | 各2048 | 45ns | 8K | MPI/DP; DP |
417-4H | 15M | 15M | 64M | 各2048 | 18ns | 16K | MPI/DP; DP |
表2 最新冗余控制器的参数对比
1.3.2 各类型冗余控制器的新旧版本对比
新版本的冗余控制器在很多方面的性能都优于旧版本的冗余控制器。下面列出一些主要参数在新旧版本中的对比。
414-4H CPU各版本的主要数据对比。
版本 | 工作存储区 | 可扩展最大FEPROM | 可扩展 | CPU运算时间 | IO地址范围 | |
代码 | 数据 | 最大RAM | 位指令, 最小 | |||
6ES7 414-4HJ00-0AB0 | 384K | 384K | 64M | 64M | 100ns | 8K |
6ES7 414-4HJ04-0AB0 | 700K | 700K | 64M | 16M | 60ns | 8K |
6ES7 414-4HM14-0AB0 | 1.4M | 1.4M | 64M | 64M | 45ns | 8K |
表3 414-4H CPU各版本的主要数据对比
417-4H CPU各版本的主要数据对比。
版本 | 工作存储区 | 可扩展最大FEPROM | 可扩展 | CPU运算时间 | IO地址范围 | |
代码 | 数据 | 最大RAM | 位指令, 最小 | |||
6ES7 417-4HL01-0AB0 | 2M | 2M | 64M | 64M | 100ns | 16K |
6ES7 417-4HL04-0AB0 | 10M | 10M |