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1. vi Redundanz CPUa1 l Blockschaltbild l H CPUa2 Bild 11 5 Beispiel f r hochverf gbares System mit zus tzlicher CP Redundanz Ausfallverhalten Nur ein Doppelfehler innerhalb eines hochverf gbaren Systems z B CPUa1 und CPa2 in einem System f hrt beim Zweifaserring zu einem Totalausfall der Kommunikation zwischen den beteiligten Systemen siehe erstes Bild Tritt im ersten Fall eines redundanten elektrischen Bussystems siehe zweites Bild ein Doppelfehler auf z B CPUa1 und CPb2 so f hrt dies zu einem Totalausfall der Kommunikation zwischen den beteiligten Systemen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 169 Kommunikation 11 5 Kommunikation ber hochverf gbare S7 Verbindungen Beim redundanten elektrischen Bussystem mit CP Redundanz siehe drittes Bild f hrt nur ein Doppelfehler innerhalb eines hochverf gbaren Systems z B CPUa1 und CPUa2 oder ein Dreifachfehler z B CPUa1 CPa22 und Bus2 zu einem Totalausfall der Kommunikation zwischen den beteiligten Systemen Hochverf gbare S7 Verbindungen Bei laufenden Kommunikationsauftr gen ber hochverf gbare S7 Verbindungen k nnen St rungen einer Teilverbindung zu Laufzeitverl ngerungen der Kommunikationsauftr ge f hren 11 5 2 Kommunikation zwischen hochverf gbaren Systemen und einer hochverf gbaren CPU Verf gbarkeit Durch den Einsatz eines redundanten Anlag
2. Bild 8 1 Synchronisation der Teilsysteme Die Synchronisation wird vom Betriebssystem automatisch durchgef hrt und hat keine R ckwirkung auf das Anwenderprogramm Sie erstellen Ihr Programm so wie Sie es von den Standard CPUs aus S7 400 gewohnt sind Verfahren der ereignisgesteuerten Synchronisation 82 F r die S7 400H wurde das von Siemens patentierte Verfahren der ereignisgesteuerten Synchronisation angewandt Dieses Verfahren ist praxisbew hrt und wurde bereits bei den Steuerungen S5 115H und S5 155H eingesetzt Ereignisgesteuerte Synchronisation bedeutet dass bei allen Ereignissen die einen unterschiedlichen internen Zustand der Teilsysteme zur Folge haben k nnten ein Datenabgleich zwischen Master und Reserve durchgef hrt wird Master und Reserve CPU werden synchronisiert bei e Direktzugriff auf die Peripherie e Alarmen e Aktualisierung der Anwenderzeiten z B S7 Timer e nderung von Daten durch Kommunikationsfunktionen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 System und Betriebszust nde der S7 400H 8 2 Einf hrung Sto freie Weiterarbeit auch bei Redundanzverlust einer CPU Selbsttest S7 400H Das Verfahren der ereignisgesteuerten Synchronisation stellt auch bei Ausfall der Master CPU zu jedem Zeitpunkt eine sto freie Weiterarbeit durch die Reserve CPU sicher St rungen oder Fehler m ssen m glichst schnell erkannt lokalisiert und gemeldet werden Aus diesem Grund sind i
3. e Als Dioden eignen sich Dioden mit U gt 200 V und I_F gt 1 A z B Typen aus der Reihe 1N4003 1N4007 e Sinnvoll ist eine Trennung von Baugruppen Masse und Masse der Last Zwischen beiden muss ein Potentialausgleich bestehen Bei der Projektierung der Analogleingabebaugruppen f r den redundanten Betrieb haben Sie folgende Parameter festgelegt e Toleranzfenster wird in Prozent des Endwertes des Messbereichs projektiert Zwei Analogwerte sind gleich wenn sie innerhalb des Toleranzfensters liegen e Diskrepanzzeit maximal zul ssige Zeit in der die redundanten Eingangssignale ausserhalb des Toleranzfensters liegen d rfen Die eingestellte Diskrepanzzeit muss ein Vielfaches der Aktualisierungszeit des Prozessabbildes und damit auch der Grundwandlungszeit der Kan le sein Wenn eine Diskrepanz der Eingangswerte auch nach Ablauf der projektierten Diskrepanzzeit noch besteht liegt ein Fehler vor Wenn Sie an beiden Analogeingabebaugruppen identische Sensoren anschlie en dann wird in der Regel der Default Wert der Diskrepanzzeit ausreichen Wenn sie verschiedene Sensoren einsetzen werden Sie insbesondere bei Temperatursensoren die Diskrepanzzeit vergr ern m ssen bernahmewert Der Ubernahmewert ist derjenige der beiden Analogeingabewerte der ins Anwenderprogramm bernommen wird S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter
4. S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 317 Technische Daten 17 3 Technische Daten der CPU 417 4H 6ES7 417 4HT14 OABO 318 2 Schnittstelle im DP Master Betrieb e SYNC FREEZE nein e Aktivieren Deaktivieren DP Slaves nein e Direkter Datenaustausch Querverkehr nein bertragungsgeschwindigkeiten maximal 12 MBit s Anzahl DP Slaves maximal 125 Anzahl Slots pro Schnittstelle maximal 2173 Adressbereich maximal 8 KByte Eing nge 8 KByte Ausg nge Nutzdaten pro DP Slave maximal 244 Byte maximal 244 Byte Eing nge maximal 244 Byte Ausg nge maximal 244 Slots maximal 128 Byte je Slot Hinweis e Die Gesamtsumme der Eingangsbytes ber alle Slots darf maximal 244 betragen e Die Gesamtsumme der Ausgangsbytes ber alle Slots darf maximal 244 betragen e Der Adressbereich der Schnittstelle maximal 8 KByte Eing nge 8 KByte Ausg nge darf in Summe ber alle 125 Slaves nicht berschritten werden 3 und 4 Schnittstelle Bezeichnung der Schnittstellen IF1 IF2 Typ der Schnittstelle steckbares Synchronisationsmodul LWL einsetzbares Schnittstellenmodul Synchronisationsmodul IF 960 nur bei Redundanzbetrieb bei Einzelbetrieb bleibt Schnittstelle frei jabgedeckt L nge der Synchronisationsleitung Maximal 10 km Programmierung Programmiersprache KOP FUP AWL SCL CFC Graph HiGraph Operationsvorrat siehe O
5. 22 2500 24V 4 Bild F 34 Verschaltungsbeispiel SM 431 Al 16 x 16 Bit S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 385 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 33 SM 431 Al 16 x 16 Bit 6ES7 431 7QH00 0AB0 S7 400H 386 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Glossar 1von2 System siehe zweikanaliges H System Ankoppeln Im Systemzustand Ankoppeln eines H Systems vergleichen Master CPU und Reserve CPU den Speicherausbau und die Inhalte der Ladespeicher Werden Unterschiede im Anwenderprogramm festgestellt aktualisiert die Master CPU das Anwenderprogramm der Reserve CPU Aufdaten Im Systemzustand Aufdaten eines H Systems aktualisiert die Master CPU die dynamischen Daten der Reserve CPU Einzelbetrieb Unter Einzelbetrieb versteht man den Einsatz einer H CPU in einer Standard SIMATIC 400 Station fehlersichere Systeme Fehlersichere Systeme sind dadurch gekennzeichnet dass sie beim Auftreten bestimmter Ausf lle im sicheren Zustand bleiben oder unmittelbar in einen anderen sicheren Zustand bergehen FEHLERSUCHE Betriebszustand der Reserve CPU eines H Systems in dem die CPU einen vollst ndigen Selbsttest durchf hrt hochverf gbare Systeme Hochverf gbare Systemen zielen darauf hin Produktionsausf lle zu vermindern Diese Verf gbarkeitserh hung kann man z B durch Redundanz der Komponenten erreichen H Station Hochverf gbare Station d
6. BEE 412 3HJ14 0ABO Bedien und Anzeigeelemente der CPUs V454 mr Te por Te Susir 5 mr fe IFM2F Fo FRCE Te RUN E sos fo EI we O ud 6 O sasat O 5 15Voc O Z 5 JREDF o MSTR S RAcKo SjrAckt lo Il LED Anzeigen REDF MSTR RACKO RACK1 unter Abdeckhaube Modulschacht f r L Synchronisationsmoaul 1 Modulschacht f r La Synchronisationsmodul 2 Anordnung der Bedien und Anzeigeelemente der CPU 412 3H 37 Aufbau einer CPU 41x H 3 1 Bedien und Anzeigeelemente der CPUs Bedien und Anzeigeelemente der CPU 414 4H 417 4H Aufdruck von Baugruppenbezeichnung Erzeugnisstand Kurz Bestellnummer und Firmware Version DE 414 4HM14 0AB0 V454 CPU 414 4H LED Anzeigen INTF EXTF BUS1F be BUSZ F IFMAF IFM2F FRCE RUN Nr EI LED Anzeigen REDF MSTR RACKO RACK1 5 REDF STOP ur fe Schacht f r Memory Card H Betriebsartenschalter unter Abdeckhaube o unter Abdeckhaube MPI PROFIBUS DP Schnittstelle Modulschacht f r g Je Synchronisationsmodul 1 Data Matrix Code O y E MPI DP O Seriennummer N Fr PROFIBUS DP 2 Gi D Schnittstelle S Modulschacht f r La Synchronisationsmodul 2 ss ll UE Einspeisung externe Pufferspannung a auf der R ckseite _ N Schalter zum Einstellen der Baugruppentr gernummer Bild 5 2 Anordnung der B
7. Hochverf gbare CPU im Einzelbetrieb z B CPU 417 4H Faktor Baugruppentr ger UR1 PS 407 10 A CPU 417 4H Redundante CPUs in verschiedenen Baugruppentr gern Redundante CPU 417 4H im geteilten Baugruppentr ger CCF 2 Faktor 20 Baugruppentr ger UR2 H PS 407 10A CPU 417 4H PS 407 10 A CPU 417 4H 2 x Lichtwellenleiter S7 400H 328 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Kennwerte redundanter Automatisierungssysteme A 2 MTBF Vergleich ausgew hlter Konfigurationen Redundante CPU 417 4H in getrennten Baugruppentr gern CCF 2 Faktor 21 Baugruppen Baugruppen tr ger UR1 tr ger UR1 PS 407 10 A CPU 417 4H PS 407 10 A CPU 417 4H 2 x Lichtwellenleiter A 2 2 Systemkonfigurationen mit dezentraler Peripherie Das folgende System mit zwei hochverf gbaren CPUs 417 4H und einseitiger Peripherie dient als Basis zur Berechnung eines Vergleichsfaktors der das Vielfache der Verf gbarkeit der anderen Systeme mit dezentraler Peripherie im Vergleich zur Basis angibt Redundante CPUs mit einkanalig einseitiger bzw geschalteter Peripherie Einseitige dezentrale Peripherie Basis 2 x Lichtwellenleiter 1 PS 407 10 A CPU 417 4H PS 407 10 A CPU 417 4H S7 400H Systemhandbuch
8. O N O u O N 000000000 ae LN he et E 5 O a 0 0 oroN or o oro oNo oe ON Oo u 0 Na 000000000 z B 1 N 4003 re cb o e aa 24 V o 0 oroN or oT oo oN N Bild F 18 Verschaltungsbeispiel SM 322 DO 16 x DC 15 V 20 mA EEx ib S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 369 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 19 SM 322 DO 8x DC 24 W0 5 A 6ES7 322 8BF00 0ABO F 19 SM 322 DO 8x DC 24 V 0 5 A 6ES7 322 8BF00 0ABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines Aktors an zwei redundante SM 322 DO 8x DC 24 V 0 5 A Der Aktor ist jeweils an Kanal 0 angeschlossen 1L 0 0 0 o0N 0 0 0 oo 0 o oo oe o ooo oo a z v gt oe N O 0O A ww N 000000000 Da Je i O ii z i 24 V o 0 oroN oo oo oN Ji A 1M Bild F 19 Verschaltungsbeispiel SM 322 DO 8 x DC 24 V 0 5 A S7 400H 370 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 20 SM 322 DO 16 x DC 24 W0 5 A 6ES7 322 8BHO071 0OABO F 20 SM 322 DO 16 x DC 24 V 0 5 A 6ES7 322 8BH01 O0ABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines Aktors an zwei redundante SM 322 DO 16 x DC 24 V 0 5 A Der Aktor ist jeweils an Kanal 8 angeschlossen 1L 3 L N N N N N N N 00000000 N oO
9. Vorgang Behandlung der Verbindungen auf der Master CPU Ankoppeln Alle Verbindungen bleiben bestehen es k nnen keine neuen Verbindungen aufgebaut werden Aufdaten Alle Verbindungen bleiben bestehen es k nnen keine neuen Verbindungen aufgebaut werden Abgebrochene Verbindungen werden erst nach dem Aufdaten wieder aufgebaut Behandlung der Verbindungen auf der Reserve CPU Alle Verbindungen werden abgebrochen es k nnen keine neuen Verbindungen aufgebaut werden Alle Verbindungen sind bereits abgebrochen Der Abbruch erfolgte beim Ankoppeln S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Ankoppeln und Aufdaten 9 2 Bedingungen f r Ankoppein und Aufdaten 9 2 Bedingungen f r Ankoppeln und Aufdaten Mit welchen Befehlen am PG Sie ein Ankoppeln und Aufdaten starten k nnen h ngt von den Bedingungen ab die auf Master und Reserve CPU vorherschen Nachfolgende Tabelle zeigt den Zusammenhang zwischen diesen Bedingungen und den m glichen PG Kommandos zum Ankoppeln und Aufdaten Tabelle 9 2 Bedingungen f r Ankoppeln und Aufdaten Ankoppeln und Gr e und Typ FW Version in Verf gbare Sync Hardware Aufdaten als PG des Lade Master und Kopplungen Ausgabestand in Kommando speichers in Reserve CPU Master und Master und Reserve CPU Reserve CPU Neustart der sind gleich sind gleich 2 sind gleich Reserve Umschalten auf RAM und EPROM sin
10. Vorgehensweise 1 F hren Sie nur die Programm nderungen durch die sich auf die zu entfernende Hardware beziehen Sie k nnen folgende Komponenten l schen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 219 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 4 Entfernen von Komponenten bei PCS 7 CFC und SFC Pl ne Bausteine in bestehenden Pl nen Kanaltreiber Verschaltungen und Parametrierungen 2 Markieren Sie im SIMATIC Manager den Planordner und w hlen Sie den Men befehl Extras gt Pl ne gt Baugruppentreiber erzeugen Dadurch werden die nicht mehr ben tigten Treiberbausteine entfernt 3 bersetzen Sie nur die nderungen in den Pl nen und laden Sie diese in das Zielsystem ACHTUNG Vor dem ersten Aufruf einer FC ist der Wert ihres Ausgangs undefiniert Dies ist bei der Verschaltung von FC Ausg ngen zu ber cksichtigen Ergebnis Das H System arbeitet weiterhin im Systemzustand Redundant Aus dem ge nderten Anwenderprogramm wird nicht mehr auf die zu entfernende Hardware zugegriffen 14 4 3 PCS 7 Schritt 3 Reserve CPU stoppen Ausgangssituation Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Aus dem Anwenderprogramm wird nicht mehr auf die zu entfernende Hardware zugegriffen Vorgehensweise 1 Markieren Sie im SIMATIC Manager eine CPU des H Systems und w hlen Sie den Men befehl Zielsystem gt Betriebszustand 2 Markieren Sie im Dialogfeld Betriebszustand die Reserve CPU u
11. e Geladene Datenbausteine d rfen nicht gel scht und neu erzeugt werden d h die SFC 22 CREATE_DB und 23 DEL_DB d rfen nicht auf DB Nummern angewendet werden die durch geladene DBs belegt sind e Stellen Sie sicher dass zum Zeitpunkt der Anlagen nderung am PG ES noch der aktuelle Stand des Anwenderprogramms als STEP 7 Projekt in Bausteinform verf gbar ist Es gen gt nicht das Anwenderprogramm aus einer der CPUs in das PG ES zur ckzuladen oder aus einer AWL Quelle neu zu bersetzen nderungen der Hardware Konfiguration Im laufenden Betrieb d rfen mit wenigen Ausnahmen alle Teile der Konfiguration ge ndert werden In der Regel f hrt eine Konfigurations nderung auch zu einer nderung des Anwenderprogramms Nicht ge ndert werden d rfen ber eine Anlagen nderung im laufenden Betrieb e Bestimmte CPU Parameter Einzelheiten finden Sie in den jeweiligen Unterkapiteln e Die bertragungsgeschwindigkeit Baudrate von redundanten DP Master Systemen e S7 und S7 H Verbindungen nderungen des Anwenderprogramms und der Verbindungsprojektierung Die nderungen des Anwenderprogramms und der Verbindungsprojektierung werden im Systemzustand Redundant in das Zielsystem geladen Die Vorgehensweise ist abh ngig von der verwendeten Software N heres dazu finden Sie in den Handb chern Programmieren mit STEP 7und PCS 7 Projektierungshandbuch Hinweis Durch ein Nachladen von Verbindungen Netz berg ngen ist ein Wechsel
12. e Zeitbereich 10 ms bis 9990 s IEC Timer ja e Art SFB Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 297 Technische Daten 17 1 Technische Daten der CPU 412 3H 6ES7 412 3HJ14 0AB0 298 Datenbereiche und deren Remanenz remanenter Datenbereich gesamt inkl Merker Zeiten Z hler gesamter Arbeits und Ladespeicher mit Pufferbatterie Merker 8 KByte e Remanenz einstellbar von MB 0 bis MB 8191 e Remanenz voreingestellt von MB 0 bis MB 15 Taktmerker 8 1 Merkerbyte Datenbausteine maximal 4095 DB 0 reserviert Nummernband 1 4095 e Gr e maximal 64 KByte Lokaldaten einstellbar maximal 16 KByte e voreingestellt 8 KByte Bausteine OBs siehe Operationsliste e Gr e maximal 64 KByte Schachtelungstiefe e je Priorit tsklasse 24 e zus tzliche innerhalb eines Fehler OBs 1 SDBs maximal 512 FBs maximal 2048 Nummernband 0 2047 e Gr e maximal 64 KByte FCs maximal 2048 Nummernband 0 2047 e Gr e maximal 64 KByte Adressbereiche Ein Ausg nge Peripherieadressbereich gesamt 8 KByte 8 KByte e davon dezentral inkl Diagnoseadressen Adressen f r Peripherieanschaltungen etc MPI DP Schnittstelle 2 KByte 2 KByte Prozessabbild 8 KByte 8 KByte einstellbar e voreingestellt 256 Byte 256 Byte e Anzahl Teilprozessabbilder maximal 15 e
13. ffnet sich In diesem w hlen Sie die Firmware Datei aus ber die die aktuelle Firmware in die ausgew hlte CPU geladen wird W hlen Sie im SIMATIC Manager oder in HW Konfig den Men befehl Zielsystem gt Betriebszustand gt Umschalten auf CPU 41xH und selektieren Sie das Optionsfeld mit ge ndertem Betriebssystem Das H System f hrt eine Master Reserve Umschaltung aus die CPU ist danach wieder im RUN F hren Sie die Schritte 1 bis 3 f r die andere CPU durch Starten Sie die CPU neu Das H System geht dadurch wieder in den Betriebszustand redundant Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 63 Spezielle Funktionen einer CPU 41x H 6 2 Firmware aktualisieren im RUN Beide CPUs sind mit aktualisierter Firmware Betriebssystem im Betriebszustand redundant ACHTUNG Ab STEP 7 V5 3 SP2 bis einschlie lich STEP 7 V5 4 SP2 beachten Wenn Sie mit diesen STEP7 Versionen aus HW Konfig zuerst Zielsystem gt Firmware aktualisieren ausf hren bevor Sie die CPU aus dem SIMATIC Manager in STOP versetzt haben gehen beide CPUs in STOP Hinweis Die Firmwarest nde von Master und Reserve CPU d rfen sich nur an der dritten Ziffer um 1 unterscheiden Ein Update ist nur auf die neuere Version zul ssig Beispiel Von V4 5 0 nach V4 5 1 Beachten Sie hierzu eventuelle Hinweise im Firmware Downloadbereich Auch bei Firmware aktualisieren im RUN aelten die gleichen Randbedingungen wie in Kapitel
14. 1 Stecken Sie die Synchronisationsmodule in die CPU 2 F hren Sie entweder ein ungepuffertes Netz Ein durch z B durch Ziehen und Stecken der CPU oder laden Sie ein Projekt in die CPU in dem sie f r den Redundanzbetrieb projektiert ist Wechsel von Einzelbetrieb auf Redundanzbetrieb Baugruppentr gernummer 1 1 Stellen Sie auf der CPU die Baugruppentr gernummer 1 ein 2 Bauen Sie die CPU ein 3 Stecken Sie die Synchronisationsmodule in die CPU Anlagen nderungen im laufenden Betrieb im Einzelbetrieb Mit einer Anlagen nderung im laufenden Betrieb ist es auch im Einzelbetrieb einer H CPU m glich bestimmte Konfigurations nderungen im RUN durchzuf hren Die Vorgehensweise entspricht der Vorgehensweise bei einer Standard CPU Dabei wird die Prozessbearbeitung f r h chstens 2 5 Sekunden parametrierbar angehalten W hrend dieser Zeit behalten die Prozessausg nge ihren aktuellen Wert Insbesondere in verfahrenstechnischen Anlagen hat dies praktisch keine Auswirkungen auf den Prozess Siehe auch Handbuch Anlagen nderungen im laufenden Betrieb mittels Co Eine Anlagen nderung im laufenden Betrieb ist nur bei Dezentraler Peripherie m glich Es setzt die im folgenden Bild dargestellte Konfiguration voraus Aus Gr nden der bersichtlichkeit wird nur ein einziges DP Mastersystem und nur ein einziges PA Mastersystem dargestellt S7 400H 336 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Einzelbetrieb MPI DP Schnittstelle e
15. 158 Ersatzwert In Akkul steht der zu verwendende Wert S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Einsatz von Peripherie in S7 400H Tabelle 10 6 Beispiel AWL 10 6 Weitere M glichkeiten zum Anschluss von redundanter Peripherie f r redundante Peripherie OB 122 Teil Erl uterung L 0B122_MEM ADDR L w 16 8 I SPBN M01 SET PZF BIT SPA CONT M01 NOP D L 0B122_MEM_ADDR L W 16 C Sg E SPBN CONT SET PZF BIT CONT NOP 0 Verursacht Baugruppe A PZF Betroffene log Basisadresse Baugruppe A Wenn nicht dann weiter bei M01 PZE bei Zugriff auf Baugruppe A PZF Bit setzen Verursacht Baugruppe B PZF Betroffene log Basisadresse Baugruppe B Wenn nicht dann weiter bei CONT PZE bei Zugriff auf Baugruppe B PZF Bit setzen berwachungszeiten beim Ankoppeln und Aufdaten ACHTUNG Falls Sie Peripheriebaugruppen redundiert und dies in Ihrem Programm entsprechend ber cksichtigt haben m ssen Sie die ermittelten berwachungszeiten ggf mit einem Aufschlag versehen damit an Ausgabebaugruppen keine St e auftreten in HW Konfig gt CPU Eigenschaften gt H Parameter Ein Aufschlag ist nur dann erforderlich wenn Sie Baugruppen aus der folgenden Tabelle redundant betreiben Tabelle 10 7 f r die berwachungszeiten bei redundant eingesetzter Peripherie Baugruppentyp
16. DP Stationen 1 nicht mehr in der Hardware Konfiguration enthalten aber noch gesteckt 2 Zentrale Baurgruppen werden zus tzlich erst zur ckgesetzt Ausgabe Baugruppen geben dabei kurzzeitig 0 aus statt der konfigurierten Ersatz oder Haltewerte Verhalten bei berschreitung der berwachungszeiten Wenn eine der berwachten Zeiten den konfigurierten Maximalwert berschreitet wird das Aufdaten abgebrochen Das H System bleibt mit der bisherigen Master CPU im Solobetrieb und versucht unter bestimmten Voraussetzungen das Ankoppeln NT sp ter erneut N heres entnehmen Sie bitte dem Kapitel Seite 14 4 7 PCS 7 Schritt 7 Hardware umbauen Ausgangssituation Das H System arbeitet mit der neuen Hardware Konfiguration im Systemzustand Redundant Vorgehensweise 1 Trennen Sie alle Sensoren und Aktoren von den zu entfernenden Komponenten 2 Ziehen Sie nicht mehr ben tigte Baugruppen der einseitigen Peripherie aus den Baugruppentr gern 3 Ziehen Sie nicht mehr ben tigte Komponenten aus den modularen DP Stationen 4 Entfernen Sie nicht mehr ben tigte DP Stationen von den DP Mastersystemen ACHTUNG Bei geschalteter Peripherie Beenden Sie zuerst alle nderungen an einem Strang des redundanten DP Mastersystems bevor Sie die nderungen am zweiten Strang durchf hren S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 223 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 4 Entferne
17. Die hochverf gbare S7 Verbindung ist ein eigener Verbindungstyp der Applikation Netze konfigurieren Durch sie k nnen folgende Verbindungspartner miteinander kommunizieren e S7 400 H Station mit 2 H CPU gt S7 400 H Station mit 2 H CPU e S7 400 Station mit 1 H CPU gt S7 400 H Station mit 2 H CPU e S7 400 Station mit 1 H CPU gt S7 400 Station mit 1 H CPU SIMATIC PC Stationen gt S7 400 H Station mit 2 H CPU Bei der Projektierung dieses Verbindungstyps ermittelt die Applikation automatisch die Anzahl der m glichen Verbindungswege e Wenn zwei unabh ngige aber identische Subnetze zur Verf gung stehen die f r eine S7 Verbindung geeignet sind DP Mastersysteme werden zwei Verbindungswege genutzt In der Praxis sind dies meist elektrische Netze je ein CP in einem Subnetz E ee a Se SIMATIC Hee SIMATIC H Station 2 CPU0 E CPUD IS H H H e Wenn nur ein DP Mastersystem zur Verf gung steht in der Praxis typischerweise Lichtwellenleiter werden f r eine Verbindung zwischen zwei H Stationen vier Verbindungswege genutzt Alle CPs befinden sich in diesem Subnetz Siwa TE Hot SPUR CET SMANG H Stalionl h CFU D EPUI Laden der Netzkonfiguration in die H Station Die Netzkonfiguration kann in einem Arbeitsgang in die gesamte H Station geladen werden Dazu m ssen die gleichen Voraussetzungen erf llt sein wie zum Laden in eine Standardstation S7 400H Systemhandbuch 12 2
18. Master e integriert 2 e ber CP 443 5 Ext maximal 10 Anzahl steckbarer S5 Baugruppen ber keine Adaptionskapsel im Zentralger t Betreibbare Funktionsbaugruppen und Kommunikationsprozessoren INK insetzbare Funktions und Kommunikationsbaugruppen in S7 400H FM CP Punk si begrenzt durch Anzahl Steckpl tze und Anzahl Verbindungen begrenzt durch Anzahl Verbindungen maximal 30 e Profibus und Ethernet CPs inkl CP 443 5 Extended maximal 14 davon maximal 10 CPs als DP Master Anschlie bare OPs 63 davon 16 mit Meldungsverarbeitung Uhrzeit Uhr ja e gepuffert ja e Aufl sung 1ms Maximale Abweichung pro Tag e Netz Aus gepuffert 1 78 e Netz Ein ungepuffert 8 6 s Betriebsstundenz hler 8 e Nummer Obis 7 e Wertebereich 0 bis 32767 Stunden e Granularit t 1 Stunde e remanent ja Uhrzeitsynchronisation ja e im AS MPI und DP als Master oder Slave S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Technische Daten 17 3 Technische Daten der CPU 417 AH 6ES7 417 4HT 14 0AB0 Uhrzeit Uhrzeitdifferenz im System bei Synchronisation maximal 200 ms ber MPI S7 Meldefunktionen Anzahl anmeldbarer Stationen f r maximal 16 Meldefunktionen z B WIN CC oder SIMATIC OP Bausteinbezogene Meldungen ja e gleichzeitig aktive Alarm_S SQ Bausteine maximal 200 bzw Alarm_D DQ Bausteine Ala
19. alle OBs bis Priorit tsklasse 15 inkl OB 1 werden verz gert Start der berwachung auf maximale Zykluszeitverl ngerung Laufende Komm Auftr ge werden verz gert bzw neue abgelehnt Start der berwachung auf max Kommunikationsverz gerung OBs der Priorit tsklassen gt 15 werden verz gert mit Ausnahme des Weckalarm OB mit Sonderbehandlung Ggf Bearbeitung des Weckalarm OB mit Sonderbehandlung Start der berwachung auf max Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 Master kopiert Ausg nge Aufdaten REDF LEDs blinken mit 2 Hz STOP Master kopiert Inhalte der ge nderten Datenbausteine Reserve CPU CPU 1 Start der min Peripherienhaltezeit Ausg nge werden freigeschaltet Master kopiert die Inhalte der Datenbausteine die sich seit dem letzten Kopieren ge ndert haben Master kopiert Zeiten Z hler Merker Eing nge und den Diagnosepuffer Redundanter Betrieb oder Masterschafts wechsel Eine ausf hrliche Beschreibung der jeweils betroffenen SFCs SFBs und Kommunikationsfunktionen finden Sie in den nachfolgenden Abschnitten Bild 9 2 Ablauf von Aufdaten 100 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Ankoppeln und Aufdaten 9 3 Ablauf des Ankoppelns und Aufdatens Mindestsignaldauer f r Eingangssignale w hrend des Aufdatens W hrend des Aufdatens wird die
20. ber Verteilerboxen verbunden werden Einfache Installation komplett mit konfektionierten Kabeln ggf Verlegekabel auch f r den Innenbereich 1 Kabel mit 4 Adern pro H System Beide Schnittstellen in einem Kabel 1 oder 2 Kabel mit mehreren Adern gemeinsam Trennung der Schnittstellen bei Verlegung zur Erh hung der Verf gbarkeit Verringerung Common Cause Steckertyp z B ST oder SC passend zu den anderen Komponenten siehe unten Beachten Sie weitere Spezifikationen die ggf in Ihrer Anlage eingehalten werden m ssen UL Zulassung Halogenfreiheit Vermeiden Sie das Splei en der Kabel im Feld Verwenden Sie vorkonfektionierte Kabel mit Einziehschutz Hilfe in Peitschen oder Breakout Konfektion inkl Messprotokoll Patchkabel f r den Innenbereich Steckertyp LC auf z B ST oder SC passend zu den anderen Komponenten 264 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Synchronisationsmodule 15 3 Auswahl von Lichtwellenleitern Verkabelung Installation ber Verteilerboxen siehe Bild 15 2 Ben tigte Komponenten F r jeden bergang eine Verteiler Durchf hrungsbox Verlege und Patchkabel werden ber die Verteilerbox verbunden Hierbei k nnen z B entweder ST oder SC Steckverbindungen eingesetzt werden Achten Sie bei der Installation auf jeweils gekreuzten Anschluss von CPU zu CPU Spezifikation Steckertyp z B ST oder SC passend zu den anderen
21. e Festpunktarithmetik 45 ns e Gleitpunktarithmetik 135 ns Zeiten Z hler und deren Remanenz S7 Z hler 2048 e Remanenz einstellbar von Z 0 bis Z 2047 e voreingestellt von Z 0 bis Z 7 e Z hlbereich 0 bis 999 IEC Counter ja e Art SFB S7 Zeiten 2048 e Remanenz einstellbar von TO bis T 2047 e voreingestellt keine Zeiten remanent e Zeitbereich 10 ms bis 9990 s IEC Timer ja e Art SFB S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Technische Daten 17 2 Technische Daten der CPU 414 4H 6ES7 414 4HM14 0AB0 Datenbereiche und deren Remanenz remanenter Datenbereich gesamt inkl Merker Zeiten Z hler gesamter Arbeits und Ladespeicher mit Pufferbatterie Merker 8 KByte e Remanenz einstellbar von MB 0 bis MB 8191 e Remanenz voreingestellt von MB 0 bis MB 15 Taktmerker 8 1 Merkerbyte Datenbausteine maximal 4095 DB 0 reserviert Nummernband 1 4095 e Gr e maximal 64 KByte Lokaldaten einstellbar maximal 16 KByte e voreingestellt 8 KByte Bausteine OBs siehe Operationsliste e Gr e maximal 64 KByte Schachtelungstiefe e je Priorit tsklasse 24 e zus tzliche innerhalb eines Fehler OBs 1 SDBs maximal 512 FBs maximal 2048 Nummernband 0 2047 e Gr e maximal 64 KByte FCs maximal 2048 Nummernband 0 2047 e Gr e maximal 64 KByte Adressbereiche
22. 1 aus Formel 3 ergibt sich die empfohlene max Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 Tp s MAX 194 ms 140 ms Tp s 194 ms Wenn Sie f r die maximale Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 also 194 ms in STEP 7 eintragen wird gew hrleistet dass bei Signaldauern von 1250 ms bzw 1200 ms ein Signalwechsel w hrend des Aufdatens stets erkannt wird S7 400H 116 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Ankoppeln und Aufdaten 9 4 Zeit berwachung Abhilfen falls keine Berechnung von Tous m glich Falls sich bei der Berechnung der maximalen Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 keine Empfehlung ergibt k nnen sie durch verschiedene Ma nahmen Abhilfe schaffen e Reduzieren Sie den Weckalarmzyklus des projektierten Weckalarms e Teilen Sie bei besonders hohen T r Zeiten die Slaves auf mehrere DP Mastersysteme auf e Erh hen Sie die Baudrate an betroffenen DP Mastersystemen e Projektieren Sie DP PA Links und Y Links in separaten DP Mastersystemen e Wenn Sie DP Slaves mit stark unterschiedlichen Umschaltzeiten und damit in der Regel stark unterschiedlichen Teo haben teilen Sie diese Slaves auf mehrere DP Mastersysteme auf e Wenn in den einzelnen DP Mastersystemen nur mit geringen Belastungen durch Alarme oder Parametrierungen zu rechnen ist k nnen Sie die ermittelten T r Zeiten auch um ca 20 30 reduzieren Dabei steigt aber die Gefahr dass in der dezentralen Peripherie ein Stationsausfall auftr
23. 6GK7 443 1EX11 0XEO ab Erzeugnisstand 1 ja ja mit Firmware V2 6 7 Kommunikationsbaugruppe 6GK7 443 1EX20 0XEO ab Erzeugnisstand 1 ja ja CP443 1 Multi Industrial Ethernet mit Firmware V1 0 26 ISO und TCP IP 2 Port Switch Ohne PROFINET IO und PROFINET CBA 6GK7 443 1GX20 0XEO ab Erzeugnisstand 3 ja ja Keine S7 Verbindungen mit Firmware V2 0 ber Gbit Port erlaubt Kommunikationsbaugruppe 6GK7 443 5FX01 0XEO ab Erzeugnisstand 1 ja ja CP443 5 Basic PROFIBUS S7 mit Firmware V3 1 Kommunikation S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 345 Einsetzbare Funktions und Kommunikationsbaugruppen in S7 400H Baugruppe Bestell Nr Ausgabestand einseitig redundant Kommunikationsbaugruppe 6GK7 443 5DX02 0XEO ab Erzeugnisstand 2 ja ja CP443 5 Extended PROFIBUS mit Firmware V3 2 3 Master am PROFIBUS DPI 1 Kommunikationsbaugruppe 6GK7 443 5DX03 0XEO ab Erzeugnisstand 2 ja ja CP443 5 Extended PROFIBUS mit Firmware V5 1 0 DPV1 2 Kommunikationsbaugruppe 6GK7 443 5DX04 0XEO ab Erzeugnisstand 1 ja ja CP443 5 Extended PROFIBUS mit Firmware V6 0 DPV1 12 1 Nur diese Baugruppen d rfen als externe Masteranschaltung am PROFIBUS DP verwendet werden 2 Diese Baugruppen unterst tzen als externe DP Masteranschaltung DPV1 gem IEC 61158 EN 50170 Dezentral einseitig einsetzbare FMs und CPs Hinweis Sie d rfen alle f r die ET 200M freigegebenen FMs und CPs bei der S7 400H dezentral einseitig e
24. ACHTUNG Die Anwendungen Programmieren oder Status und Steuern ber die PROFIBUS DP Schnittstelle verl ngert den DP Zyklus Hochlauf des DP Mastersystems Mit folgenden Parametern stellen Sie die Hochlaufzeit berwachung des PROFIBUS DP Master ein e Fertigmeldung durch Baugruppe e bertragung der Parameter an Baugruppen D h in der eingestellten Zeit m ssen die DP Slaves hochlaufen und von der CPU als PROFIBUS DP Master parametriert sein PROFIBUS Adresse des PROFIBUS DP Master Es sind alle PROFIBUS Adressen zul ssig Von IEC 61158 nach DPV1 Die Norm zur Dezentralen Peripherie IEC 61158 wurde weiterentwickelt Die Ergebnisse der Weiterentwicklung sind in die IEC 61158 IEC 61784 1 2002 Ed1 CP 3 1 eingeflossen In der SIMATIC Dokumentation wird hierf r die Bezeichnung DPV1 verwendet Die neue Version weist einige Erweiterungen und Vereinfachungen auf Automatisierungskomponenten der Firma SIEMENS verf gen ber DPV1 Funktionalit t Damit Sie diese neuen Funktionalit ten nutzen k nnen m ssen Sie an Ihrem System einige wenige Modifikationen vornehmen Die komplette Beschreibung des Umstiegs von IEC 61158 auf DPV1 finden Sie als FAQ mit dem Titel Umstieg von IEC 61158 auf DPV1 FAQ Beitrags ID 7027576 auf der Internet Site des Customer Supports Komponenten die die PROFIBUS DPV1 Funktionalit t unterst tzen DPV1 Master e Die S7 400 CPUs mit integrierter DP Schnittstelle e Der CP 443 5 mit der
25. ASE00267693 07 117 Ankoppeln und Aufdaten 9 4 Zeit berwachung Siehe auch Performance Werte f r Ankoppeln und Aufdaten Seite 118 9 4 3 Performance Werte f r Ankoppeln und Aufdaten Anwenderprogrammanteil Tous ap der max Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 Den Anwenderprogrammanteil Tp s_awr der max Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 ermitteln Sie aus folgender Formel Tp s_awr in ms 0 7 x Gr e der DBs im Arbeitsspeicher in Kbyte 75 In folgender Tabelle sind die sich daraus ergebenden Zeiten f r einige typische Werte der Arbeitsspeicherdaten angegeben Tabelle 9 3 Typische Werte f r den Anwenderprogrammanteil Arbeitsspeicherdaten Tea aw 500 Kbyte 220 ms 1 Mbyte 400 ms 2 Mbyte WE 5 Mbyte 1 885 10 Mbyte 3 685 F r diese Formel wurden folgende Annahmen getroffen e 80 der Datenbausteine werden vor dem Verz gern der Alarme mit Priorit tsklassen gt 15 noch ver ndert Vor allem f r fehlersichere Systeme muss dieser Wert genauer ermittelt werden um ein Timeout der Treiberbausteine zu vermeiden siehe Kapitel Ermittlung der berwachungszeiten Seite 112 e Pro Mbyte Arbeitsspeicher der durch Datenbausteine belegt ist sind noch ca 100 ms Aufdatezeit f r aktuell laufende oder zur ckgestaute Kommunikationsfunktionen ber cksichtigt Je nach Kommunikationsbelastung Ihres Automatisierungssystems m ssen sie bei der Einstellung von TPp s_awr einen Zuschlag o
26. Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 3 Hinzuf gen von Komponenten bei PCS 7 Vorgehensweise Ergebnis 1 2 nderi Seite 21 Symbolen siehe Kapitel PCS 7 Schritt 2 S EE RE offline F hren Sie die Programm nderungen durch die sich auf die hinzugef gte Hardware beziehen Sie k nnen folgende Komponenten hinzuf gen CFC und SFC Pl ne Bausteine in bestehenden Pl nen Verschaltungen und Parametrierungen Parameiieren Sie die hinzugef gten Kanaltrei ie diese mit den neu ander Seite Markieren Sie im SIMATIC Manager den Planordner und w hlen Sie den Men befehl Extras gt Pl ne gt Baugruppentreiber erzeugen bersetzen Sie nur die nderungen in den Pl nen und laden Sie diese in das Zielsystem ACHTUNG Vor dem ersten Aufruf einer FC ist der Wert ihres Ausgangs undefiniert Dies ist bei der Verschaltung von FC Ausg ngen zu ber cksichtigen Projektieren Sie die Verbindungen von oder zu den neu hinzugef gten CPs auf beiden Verbindungspartnern und laden Sie diese in die Zielsysteme Das H System bearbeitet im Systemzustand Redundant die gesamte Anlagen Hardware mit dem neuen Anwenderprogramm 14 3 8 Hinzuf gen von Anschaltungsbaugruppen bei PCS 7 Vorgehensweise 216 Das Hinzuf gen der Anschaltungsbaugruppen IM460 und IM461 der externen DP Master Anschaltung CP443 5 Extended sowie der zugeh rigen Steckleitungen ist nur im spannungslosen Zustand
27. Ein ggf notwendiges Hardware Update ist ebenfalls installiert Sie haben die notwendigen Baugruppen f r den Hardware Aufbau e ein Automatisierungssystem S7 400H bestehend aus 1 Baugruppentr ger UR2 H 2 Stromversorgungen PS 407 10A 2H CPUs 4 Synchronisationsmodule 2 Lichtwellenleiter e ein dezentrales Peripherieger t ET 200M mit aktivem R ckwandbus mit 2 IM 153 2 1 Digitaleingabebaugruppe SM321 DI 16 x DC24V 1 Digitalausgabebaugruppe SM322 DO 16 x DC24V e das notwendige Zubeh r wie PROFIBUS Leitungen etc Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 33 Erste Schritte 4 3 Hardware aufbauen und S7 400H in Betrieb nehmen 4 3 Hardware aufbauen und S7 400H in Betrieb nehmen Hardware aufbauen Um die S7 400H wie in folgendem Bild aufzubauen gehen Sie folgenderma en vor Rack 0 Rack 1 au Automatisierungssystem S7 400H H H I T i Dezentrale Peripherie ET 200M 71 II a l HI Bild 4 1 Hardwareaufbau 1 Bauen Sie die beiden Teilger te des Automatisierungssystems S7 400H auf wie in den Handb chern Aufomatisierungssysteme S7 400 Aufbauen und Baugruppendaten beschrieben 2 Stellen Sie die Baugruppentr gernummern mit dem Schalter an der R ckseite der CPUs ein Bei falsch eingest
28. FB 453 RED_STATUS 160 us 4 us projektiertes Baugruppenpaar Anzahl der Baugruppenpaare Die Laufzeit ist von der Position der zu suchenden Baugruppe im Arbeits DB abh ngig welche zuf llig ist Wurde eine Baugruppenadresse gesucht die redundant nicht vorhanden ist so wird der ganze Arbeits DB durchsucht Hierbei ergibt sich die l ngste Laufzeit des FB RED_STATUS Die Anzahl der Baugruppenpaare bezieht sich entweder auf alle Eing nge DI Al oder alle Ausg nge DO AO 350 us 5 us projektiertes Baugruppenpaar Anzahl der Baugruppenpaare Die Laufzeit ist von der Position der zu suchenden Baugruppe im Arbeits DB abh ngig welche zuf llig ist Wurde eine Baugruppenadresse gesucht die redundant nicht vorhanden ist so wird der ganze Arbeits DB durchsucht Hierbei ergibt sich die l ngste Laufzeit des FB RED_STATUS Die Anzahl der Baugruppenpaare bezieht sich entweder auf alle Eing nge DI AI oder alle Ausg nge DO AO ACHTUNG Alle Werte sind keine Absolut sondern Richtwerte Im Einzelfall k nnen die tats chlichen Werte von den angegebenen Werten abweichen Die bersicht soll als Orientierung und als Hilfe dienen wie weit sich Zykluszeitver nderungen durch den Einsatz der Bibiothek RED_IO ergeben k nnen 322 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Kennwerte redundanter Automatisierungssysteme A Der vorliegende Anhang gibt Ihnen eine kurze Einf hrung i
29. Hardware Konfiguration offline ndern Ausgangssituation Vorgehensweise Ergebnis S7 400H Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant 1 F hren Sie offline alle nderungen in der Hardware Konfiguration durch die sich auf die zu entfernende Hardware beziehen 2 bersetzen Sie die neue Hardware Konfiguration laden Sie diese jedoch noch nicht zum Zielsystem Die ge nderte Hardware Konfiguration liegt im PG vor Das Zielsystem arbeitet weiterhin mit der alten Konfiguration im Systemzustand Redundant Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 235 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 6 Entfernen von Komponenten bei STEP7 14 6 2 STEP 7 Schritt 2 Anwenderprogramm ndern und laden Ausgangssituation Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Einschr nkungen IN VORSICHT Strukturelle nderungen einer FB Schnittstelle oder der Instanzdaten eines FBs sind im Systemzustand Redundant nicht m glich und f hren zum Systemzustand Stop beide CPUs im STOP Vorgehensweise 1 F hren Sie nur die Programm nderungen durch die sich auf die zu entfernende Hardware beziehen Sie k nnen OBs FBs FCs und DBs hinzuf gen ndern oder l schen 2 Laden Sie nur die Programm nderungen in das Zielsystem Ergebnis Das H System arbeitet weiterhin im Systemzustand Redundant Aus dem ge nderten Anwenderprogramm wird nicht mehr auf die zu entfernende Hardware zugegriffen 14 6 3 STEP 7 Schritt
30. Komponenten im laufenden Betrieb Seite 191 f r den redundanten Betrieb beschrieben Anlagen nderung im laufenden ja so wie im Handbuch Betrieb Anlagen nderungen im laufenden Betrieb mittels CIR beschrieben S7 400H 334 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Einzelbetrieb H spezifische LEDs Die LEDs REDF IFM1F IFM2F MSTR RACKO und RACK1 zeigen im Einzelbetrieb das in folgender Tabelle angegebene Verhalten LED Verhalten REDF dunkel IFM1F dunkel IFM2F dunkel MSTR leuchtet RACKO leuchtet RACK1 dunkel Projektieren des Einzelbetriebs Voraussetzung In der H CPU darf kein Synchronisationsmodul stecken Vorgehen 1 2 F gen Sie in Ihr Projekt eine SIMATIC 400 Station ein Konfigurieren Sie die Station mit der H CPU entsprechend Ihrem Hardwareaufbau F r den Einzelbetrieb m ssen Sie die H CPU in einen Standard Baugruppentr ger einf gen Einf gen gt Station gt S7 400 Station im SIMATIC Manager Parametrieren Sie die H CPU Sie k nnen die Default Werte verwenden oder die notwendigen Parameter anpassen Projektieren Sie die erforderlichen Netze und Verbindungen F r den Einzelbetrieb k nnen Sie Verbindungen vom Typ S7 Verbindung hochverf gbar projektieren Hilfe zu dem Vorgehen finden Sie in den Hilfethemen des SIMATIC Managers Erweitern zu einem H System Z N WARNUNG Die Erweiterung zu einem H Sys
31. O oR on OHIO co So L A Messumformer 10 V oo RN oNoroRroNro pey DOTOROVONO oooO 24V s Co So Bild F 26 Verschaltungsbeispiel SM 331 Al 8 x 12 Bit S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 377 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 27 SM 331 Al 8 x 16 Bit 6ES7 331 7NFO00 0ABO F 27 SM 331 Al 8x 16 Bit 6ES7 331 7NF00 0ABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines Messumformers an zwei redundante SM 331 AI 8x 16 Bit Der Messumformer ist jeweils an Kanal 0 und 7 angeschlossen b 21 2 22 Z 2 o 3 4 24 o S 25 so 2 g 3 g E o 3 1 20 K Z 6 3 d 13 33 Messumformer O 34 10V 15 35 5V O 1 5V 16 36 17 37 o 18 3 19 A 20 R j 49 g i 2 ZS o S S 7 o e 8 28 o O Ce 4 Draht Messumformer 19 20 me 1 ll 6 8 13 E 250 Q 14 34 o o 15 3 a 18 36 Un 17 37 el O 18 38 oO oO 19 39 s Bi 28 Bild F 27 Verschaltungsbeispiel SM 331 AI 8 x 16 Bit S7 400H 378 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 28 SM 331 Al8 x 16 Bit 6ES7 331 7NF 10 0ABO F 28 SM 331 Al 8x 16 Bit 6ES7 331 7NF10 0ABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines Messumformers an zwei redund
32. Redundant RUN RUN Bild 8 2 System und Betriebszust nde des H Systems Erl uterungen zum Bild Punkt Beschreibung 1 Nach dem Einschalten der Versorgungsspannung befinden sich die beiden CPUs CPU 0 und CPU 1 im Betriebszustand STOP 2 Die CPU 0 geht in den EE ANLAUF und bearbeitet entsprechend der Anlaufart den OB 100 bzw OB 102 siehe auch Betriebszustand ANLAUF ANLAUF Seite 8 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 85 System und Betriebszust nde der S7 400H 8 4 Die Betriebszust nde der CPUs Punkt Beschreibung Ist der Anlauf erfolgreich dann wechselt die Master CPU CPU 0 in den Solobetrieb Die Master CPU bearbeitet das Anwenderprogramm allein Beim bergang in den Systemzustand ANKOPPELN darf kein Baustein mit der Option Beobachten ge ffnet sein und keine Variablentabelle aktiv sein Fordert die Reserve CPU CPU 1 das ANKOPPELN an vergleichen Master und Reserve CPU ihre Anwenderprogramme Werden Unterschiede festgestellt aktualisiert die Master CPU das Anwenderprogramm der Reserve CPU siehe auch Betriebszust nde ANKOPPELN und AUFDATEN Seite 87 ANKOPPELN und AUFDATEN Seite 87 Nach erfolgreichem Ankoppeln beginnt das Aufdaten siehe Kapitel Ablauf des Aufdatens Seite 103 Dabei aktualisiert die Master CPU die dynamische Daten der Reserve CPU Dynamische Daten sind Eing nge Ausg nge Zeiten Z hler Merker und Datenbau
33. Redundante Geber lt gt nicht redundante Geber Nachfolgende Tabelle listet auf welche Analogeingabebaugruppen Sie im redundanten Betrieb mit redundanten bzw nicht redundanten Gebern einsetzen k nnen Tabelle 10 4 Analogeingabebaugruppen und Geber Baugruppe Redundante Geber Nicht redundante Geber 6ES7 431 7QHO00 OABO x x 6ES7 336 1HEO00 0ABO 6ES7 331 7KF02 0ABO 6ES7 331 7NFO00 OABO 6ES7 331 7RDO0 OABO x lt gt X lt X lt X lt x lt X lt Xx Redundante Analogausgabebaugruppen Die hochverf gbare Ansteuerung eines Stellglieds erreichen Sie indem Sie zwei Ausg nge von zwei Analogausgabebaugruppen parallel schalten 1von2 Struktur Analogausgabebaugruppen Mu hl o jo jo EA Stellglied Bild 10 11 Hochverf gbare Analogausgabebaugruppen in 1von2 Struktur F r die Beschaltung der Analogausgabebaugruppen gilt folgendes e F hren Sie die Masseverdrahtung zur Vermeidung von Ausgabefehlern begrenzte common mode Unterdr ckung der Analogausgabebaugruppe sternf rmig aus Hinweise f r die Beschaltung ber Dioden e Als Dioden eignen sich Dioden mit U_ gt 200 V und I_F gt 1 A z B Typen aus der Reihe 1N4003 1N4007 e Sinnvoll ist eine getrennte Lastversorgung Zwischen beiden Lastversorgungen muss ein Potentialausgleich bestehen S7 400H 152 Systemhandbuch 12 20
34. ber alle 32 Slaves nicht berschritten werden 2 Schnittstelle Bezeichnung der Schnittstelle X2 Typ der Schnittstelle integriert Physik RS 485 Profibus potentialgetrennt ja Stromversorgung an Schnittstelle 15 bis maximal 150 mA 30V DC Anzahl der Verbindungsressourcen 16 Funktionalit t e PROFIBUS DP DP Master 2 Schnittstelle im DP Master Betrieb Dienste e PG OP Kommunikation ja e Routing ja e S7 Kommunikation ja e Gilobaldatenkommunikation nein e S7 Basiskommunikation nein e quidistanz nein e SYNC FREEZE nein e Aktivieren Deaktivieren DP Slaves nein e Direkter Datenaustausch Querverkehr nein e bertragungsgeschwindigkeiten bis 12 MBit s e Anzahl DP Slaves maximal 96 e Anzahl Slots pro Schnittstelle Maximal 1632 e Adressbereich maximal 6 KByte Eing nge 6 KByte Ausg nge S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 309 Technische Daten 17 2 Technische Daten der CPU 414 4H 6ES7 414 4HM 14 0AB0 2 Schnittstelle im DP Master Betrieb e Nutzdaten pro DP Slave maximal 244 Byte maximal 244 Byte Eing nge maximal 244 Byte Ausg nge maximal 244 Slots maximal 128 Byte je Slot Hinweis e Die Gesamtsumme der Eingangsbytes ber alle Slots darf maximal 244 betragen e Die Gesamtsumme der Ausgangsbytes ber alle Slots darf maximal 244 betragen e Der Adressbereich der Schnittstelle maximal 6
35. bestimmt 114 Wie im Bild 8 2 dargestellt werden am Ende des Aufdatens nochmals alle Inhalte von Datenbausteinen die sich seit dem letzten Kopieren auf die Reserve CPU ge ndert haben auf die Reserve CPU bertragen Anzahl und Struktur der Datenbausteine die Sie in den hochprioren Priorit tsklassen beschreiben bestimmen die Dauer dieses Vorgangs und damit die maximale Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 Einen Hinweis erhalten Sie bei den unten angegebenen Abhilfen In der letzten Phase des Aufdatens werden alle OBs verz gert bzw gesperrt Um dabei zu verhindern dass durch ung nstige Programmierung die max Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 unn tig verl ngert wird bearbeiten Sie die zeitkritischsten Peripheriekomponenten in einem ausgew hlten Weckalarm Dies ist besonders relevant bei fehlersicheren Anwenderprogrammen Diesen Weckalarm legen Sie in der Projektierung fest er wird dann unmittelbar nach Beginn der maximalen Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 nochmals bearbeitet jedoch nur dann wenn Sie ihm eine Priorit tsklasse gt 15 zugeordnet haben Bei Ankoppeln te Honb m n mit Master Reserve Umschaltung siehe Kapitel Ablauf des Ankoppelns nkoppeln 109 Seite 101 muss nach Abschluss des Aufdatens noch der aktive Kommunikationskanal bei den geschalteten DP Slaves umgeschaltet werden Dies verl ngert die Zeit in der keine g ltigen Werte gelesen oder ausgegeben werden Die Dauer dieses Vorgang wi
36. chsten ungeraden Rack auf dem gleichen Steckplatz vorgeschlagen Steckt die Baugruppe im ungeraden Rack auf Steckplatz X so wird die Baugruppe im vorhergehenden geraden Rack auf dem gleichen Steckplatz vorgeschlagen Dezentral im einseitigen DP Slave Steckt die Baugruppe im Slave auf Steckplatz X so wird die Baugruppe sofern das DP Mastersystem redundant ist im Parter DP Subsystem im Slave gleicher Profibus Adresse auf gleichem Steckplatz X vorgeschlagen Dezentral im geschalteten DP Slave Einzelbetrieb Steckt die Baugruppe im Slave mit einer DP Adresse auf Steckplatz X so wird die Baugruppe im Slave mit der n chsten Profibusadresse auf Steckplatz X vorgeschlagen Geben Sie bei Eingabebaugruppen die weiteren Redundanzparameter ein Hinweis Eine Anlagen nderung im laufenden Betrieb ist auch bei redundanter Peripherie m glich Nicht erlaubt ist jedoch das Umparametrieren einer redundanten Baugruppe per SFC ACHTUNG Schalten Sie die Station bzw den Baugruppentr ger ab bevor Sie eine nicht diagnosef hige redundante Digitaleingabebaugruppe entfernen die nicht passiviert ist Sonst k nnte die falsche Baugruppe passiviert werden Ein Beispiel f r die Notwendigkeit dieses Vorgehens ist der Tausch des Frontsteckers einer redundanten Baugruppe Redundante Baugruppen m ssen im Prozessabbild der Eing nge bzw der Ausg nge liegen Auf redundante Baugruppen darf nur ber das Prozessabbild zugegriffen werden W
37. e Verwenden Sie keine fett oder lhaltigen Schmiermittel Die nachfolgend aufgelisteten Schmiermittel k nnen Sie verwenden um das Einziehen von Lichtwellenleitern zu erleichtern Druck Gelbe Masse Wire Pulling Lubricant von Klein Tools 51000 Schmierseife Sp lmittel Talkum Waschmittel Es darf kein Druck z B durch unsachgem es Befestigen mit Schellen Kabelschnellverleger KSV oder Kabelbinder entstehen Weiterhin m ssen Sie vermeiden dass auf die Lichtwellenleiter getreten wird W rmeeinwirkung Die Kabel sind empfindlich auf direkte W rmeeinwirkungen d h der Lichtwellenleiter darf nicht mit einem Heissluftf n oder Gasbrenner bearbeitet werden wie dies bei der Schrumpfschlauchtechnik praktiziert wird 262 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Synchronisationsmodule 15 3 Auswahl von Lichtwellenleitern 15 3 Auswahl von Lichtwellenleitern Bei der Auswahl geeigneter Lichtwellenleiter m ssen Sie folgende Randbedingungen und Gegebenheiten ber cksichtigen e Erforderliche Kabell ngen e Verlegung im Innenbereich oder im Au enbereich e Ist ein besonderer Schutz gegen mechanische Beanspruchung notwendig e Ist ein besonderer Schutz gegen Nagetiere notwendig e Soll ein Au enkabel direkt in der Erde verlegt werden e Muss der Lichtwellenleiter wasserdicht sein e Welchen Temperaturen wird der verlegte Lichtwellenleiter ausgesetzt sein Kabell nge bis 10 m Das Synchronisationsm
38. ki ooooo0o0 o 24V 48 A Bild F 11 Verschaltungsbeispiel SM 421 DI 16 x 24 V S7 400H 360 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 11 SM 421 DI 16 x DC 24 V 6ES7 421 7BH01 0AB0 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 361 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 12 SM 421 DI 32 x DC 24 V 6ES7 421 1BL00 0AB0 F 12 SM 421 DI 32 x DC 24 V 6ES7 421 1BL00 0ABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss zweier redundanter Geber an zwei SM 421 D1 32 x 24 V Die Geber sind jeweils an Kanal 0 angeschlossen oo so 24V AA AARA EE E w WANNY NND NN NNa aa aa a aan ons on Al bb aaa AR awww ww E wW NN N Naaa ER EE ON WN a Sa HRS DASSAISHR ONASOCONDULRUNASOERNDURUNAO DNO EES EE ES EEGEN o 48 be Bild F 12 Verschaltungsbeispiel SM 421 DI 32 x 24 V S7 400H 362 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 13 SM 421 DI 32 x DC 24 V 6ES7 421 1BL01 0AB0 F 13 SM 421 DI 32 x DC 24 V 6ES7 421 1BL01 0ABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss zweier redundanter Geber an zwei SM 421 D1 32 x 24 V Die Geber sind jeweils an Kanal 0 angeschlossen 24V 48 ai BBARRARAWO WO DD WWW ONNNNNDDNNNNAA ananaaa ann Fbbkbb bb Engt D
39. mit STEP 7 Siehe Kapitel Kommunikationslast Seite 279 Belastung der Zykluszeit durch Alarme Alarme k nnen das Anwenderprogramm jederzeit unterbrechen Siehe Tabelle 16 8 Prozessabbild Aktualisierung Nachfolgende Tabelle enth lt die CPU Zeiten f r die Prozessabbild Aktualisierung Prozessabbild Transferzeit Die angegebenen Zeiten sind Idealwerte die sich durch auftretende Alarme oder durch Kommunikation der CPU verl ngern k nnen Die Transferzeit f r die Prozessabbild Aktualisierung berechnet sich wie folgt K Anteil im Zentralger t aus Zeile A der folgenden Tabelle Anteil im Erweiterungsger t mit Nahkopplung aus Zeile B Anteil im Erweiterungsger t mit Fernkopplung aus Zeile C Anteil ber integrierte DP Schnittstelle aus Zeile D Anteil konsistente Daten ber integrierte DP Schnittstelle aus Zeile E1 Anteil konsistente Daten ber externe DP Schnittstelle aus Zeile E2 Transferzeit f r die Prozessabbild Aktualisierung Nachfolgende Tabellen enthalten die einzelnen Anteile der Transferzeit f r die Prozessabbild Aktualisierung Prozessabbild Transferzeit Die angegebenen Zeiten sind Idealwerte die sich durch auftretende Alarme oder durch Kommunikation der CPU verl ngern k nnen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 2 Berechnung der Zykluszeit Tabelle 16 3 Anteile der Prozessabbild Transferzeit CPU
40. nderte Hardware Konfiguration ist in die Reserve CPU geladen Vorgehensweise 1 Markieren Sie im SIMATIC Manager eine CPU des H Systems und w hlen Sie den Men befehl Zielsystem gt Betriebszustand 2 Klicken Sie im Dialogfeld Betriebszustand auf die Schaltfl che Umschalten auf 3 W hlen Sie im Dialogfeld Umschalten die Option mit ge nderter Konfiguration und klicken Sie auf die Schaltfl che Umschalten 4 Best tigen Sie die anschlie ende Sicherheitsabfrage mit OK Ergebnis Die Reserve CPU koppelt an wird aufgedatet und wird Master Die bisherige Master CPU geht in den STOP Zustand das H System arbeitet weiterhin im Solobetrieb S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 245 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 7 ndern der CPU Parameter Verhalten der Peripherie Art der Peripherie Einseitige Peripherie der Einseitige Peripherie der Geschaltete Peripherie bisherigen Master CPU neuen Master CPU E A Baugruppen Werden von der CPU nicht Werden neu parametriert und Arbeiten ohne Unterbrechung mehr angesprochen von der CPU aktualisiert weiter Ausgabe Baugruppen geben die konfigurierten Ersatz oder Haltewerte aus 1 Zentrale Baurgruppen werden zus tzlich erst zur ckgesetzt Ausgabe Baugruppen geben dabei kurzzeitig 0 aus statt der konfigurierten Ersatz oder Haltewerte Verhalten bei berschreitung der berwachungszeiten Wenn eine der berwachten Zeiten de
41. o o 18 38 o o 19 39 o o 20 40 1M O o 1 21 oO o 2 22 o o N 3 S N e o A N 4 24 o o 5 25 o o 6 26 oO o 7 o e 8 28 o o 9 2 o D 30 10 y 31 di 12 32 o o 13 33 o o 14 34 o o 15 35 o o 16 36 o o 17 37 o o 18 38 o o 24V E 8 1M 40 L 20 D Bild F 21 Verschaltungsbeispiel SM 332 AO 8x 12 Bit S7 400H 372 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 22 SM 332 AO 4 x 0 4 20 mA EEx ib 6ES7 332 5RD00 0ABO F 22 SM 332 AO 4 x 0 4 20 mA EEx ib 6ES7 332 5RDO00 0ABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines Aktors an zwei SM 332 AO 4 x 0 4 20 mA EEx ib Der Aktor ist jeweils an Kanal 0 angeschlossen Als Dioden eignen sich z B Typen aus der Reihe 1N4003 1N4007 oder jede andere Diode mit U gt 200 V und I r gt 1 A oe o N Oo u ww N 000000000 y ex ei e e bt SE e e e N 0 oo roNoro o ro oNo oF mo ou O OS A oo nx 000000000 E S a o ee ob e e e e 24V oO o oroNoro o o oNo on N Bild F 22 Verschaltungsbeispiel SM 332 AO 4 x 0 4 20 mA EEx ib S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 373 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 23 SM 422 DO 16 x AC 120 230 W 2 A 6ES7 422 1FH00 0AAO F 23 SM 422 DO 16 x AC 120 230 V 2 A 6ES7 422 1FHO00 0AAO Nachfolgendes Bild
42. sie m ssen dieselbe Bestellnummer und denselben Erzeugnis Stand bzw Firmware Stand aufweisen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 25 Aufbaum glichkeiten der ZG 2000 3 3 Das Basissystem der S7 400H 3 3 Das Basissystem der S7 400H Die Hardware des Basissystems Das Basissystem besteht aus den erforderlichen Hardware Komponenten einer hochverf gbaren Steuerung Nachfolgendes Bild zeigt die Komponenten des Aufbaus Das Basissystem Su Sie mit SE ech Sa S7 400 erweitern Einschr nk ngen Anhang kationsbaugr ppen siehe Baugruppentr ger UR2H d Rack 0 Rack 1 A 5 2 Lichtwellenleiter Y N 5 a M op S Hut di l l e gt D I I D l I 9 d d 2PS 2 CPUs 4 Synchronisationsmodule Bild 3 2 Die Hardware des Basissystems S7 400H Zentralbaugruppen Kernst ck der S7 400H sind die beiden Zentralbaugruppen Mit einem Schalter auf der R ckseite der CPU stellen Sie die Racknummern ein Im Folgenden wird die CPU im Rack 0 als CPU 0 die CPU im Rack 1 als CPU 1 bezeichnet Baugruppentr ger f r S7 400H Der Baugruppentr ger UR2 H erlaubt den Aufbau von zwei getrennten Teilsystemen mit je neun Steckpl tzen und ist geei
43. und dem Weckalarm zugeordnet werden Rufen Sie den FB 450 RED_IN in diesem Weckalarm vor dem Anwenderprogramm auf Rufen Sie den FB 451 RED_OUT in diesem Weckalarm nach dem Anwenderprogramm auf Die g ltigen Werte die vom Anwenderprogramm verarbeitet werden stehen immer auf der niedereren Adresse der beiden redundanten Baugruppen Deshalb ist nur die niedere Adresse f r die Anwendung nutzbar die Werte der h heren Adresse sind nicht relevant f r die Applikation Hinweis Einsatz des FB 450 RED_IN und 451 RED_OUT bei Verwendung von Teilprozessabbildern Sie m ssen f r jede verwendete Priorit tsklasse OB1 OB 30 OB 38 jeweils ein eigenes Teilprozessabbild verwenden HW Aufbau und Projektierung der redundanten Peripherie Wenn Sie redundante Peripherie einsetzen gehen Sie folgenderma en vor 1 Stecken Sie alle Baugruppen die Sie redundant einsetzen wollen Beachten Sie dabei auch die nachfolgend beschriebenen Default Regeln f r die Projektierung S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 135 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie 10 5 2 2 Projektieren Sie die Baugruppenredundanz unter HW Konfig in den Objekteigenschaften der jeweiligen Baugruppe Suchen Sie entweder f r jede Baugruppe eine Partnerbaugruppe oder nutzen Sie die Default Einstellungen Bei zentralem Aufbau Steckt die Baugruppe im geraden Rack auf Steckplatz X so wird die Baugruppe im n
44. wenn der Ausfall einer Komponente innerhalb eines Knotens keinerlei Zuverl ssigkeitseinschr nkungen in anderen Knoten verursacht Auch bei der hochverf gbaren Kommunikation gilt dass nur Einfach Fehler beherrscht werden Treten zwischen zwei Kommunikations Endpunkten mehr als ein Fehler auf so ist die Kommunikation nicht mehr gew hrleistet Verbindung S7 Verbindung Eine Verbindung ist die logische Zuordnung zweier Kommunikationspartner zur Ausf hrung eines Kommunikationsdienstes Jede Verbindung hat zwei Endpunkte welche die notwendigen Informationen zur Adressierung des Kommunikationspartners sowie weiterer Attribute f r den Verbindungsaufbau enth lt Eine S7 Verbindung ist die Kommunikationsverbindung zwischen zwei Standard CPUs bzw auch von einer Standard CPU zu einer CPU eines hochverf gbaren Systems S7 400H 162 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Kommunikation 11 2 Grundlagen und Grundbegriffe Im Gegensatz zur hochverf gbaren S7 Verbindung die mindestens zwei Teilverbindungen beinhaltet besteht eine S7 Verbindung tats chlich aus nur einer Verbindung Bei Ausfall dieser Verbindung findet keine Kommunikation mehr statt Fa S7 Verbindung CPU 0 CPU EES CPU 1 I Bild 11 1 Beispiel einer S7 Verbindung Hinweis Mit Verbindung ist in diesem Handbuch generell die projektierte S7 Verbindung gemeint Andere Verbindungsarten entnehmen Sie bitte den Handb chern S MATIC NET NCM S7 f
45. 0 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 15 Vorwort 1 1 Vorwort Systemkomponente Industrial Ethernet Transport Notwendige Version bzw Bestellnummer Kommunikationsbaugruppe CP443 1 6GK7 443 1EX10 0XE0 ab Hardwarestand 1 und Firmware Version V2 6 7 TCP ISO 6GK7 443 1EX11 0XE0 ab Hardwarestand 1 und Firmware Version V2 6 7 Kommunikation Kommunikationsbaugruppe CP443 6GK7 443 5FX02 0XE0 ab Hardwarestand 2 und Firmware Version 3 2 5 Basic PROFIBUS S7 Hinweis Bei den einzelnen Baugruppen k nnen weitere Einschr nkungen bestehen Beachten Sie die Hinweise in den entsprechenden Produktinformationen und FAQs bzw im SIMATIC NET Aktuell STEP 7 Hardware Update installieren Approbationen Online Hilfe 16 Zus tzlich zu STEP 7 ben tigen Sie ein Hardware Update Dieses erhalten Sie direkt ber STEP 7 aus dem Internet F hren Sie hierzu unter STEP 7 gt Hardware konfigurieren den Men befehl Extras gt HW Updates installieren aus Ausf hrliche Angaben zu den Zulassungen und Normen finden Sie im Referenzhandbuch Automatisierungssystem S7 400 Baugruppendaten im Kapitel 1 1 Normen und Zulassungen Erg nzend zum Handbuch erhalten Sie bei der Nutzung der Software detaillierte Unterst tzung durch die in die Software integrierte Online Hilfe Das Hilfesystem kann ber mehrere Schnittstellen erreicht werden e Im Men Hilfe stehen mehrere Men
46. 10 pro Kilometer Leitungsl nge betragen Hinweis In einem H System m ssen sie 4 Synchronisationsmodule vom jeweils gleichen Typ einsetzen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 257 Synchronisationsmodule 15 1 Synchronisationsmodule f r S7 400H Mechanischer Aufbau LED LINK OK f r die Inbetriebnahme LWL Schnittstelle O Attention SIEM ENS Please adjust the rack number on the rear side of the CPU SIMATIC S7 j i i i P 6ES7 960 1ABOL OXAO I 960 Ate EES T m SVP JM123456 BCE dE us LISTED 7RA9 CL I DIV2 GP A B C D TAA IND CONT EQ for HAZ LOC CL Zone 2 GP IIC T4 Ex II 3 G EEx nA II T4 KEMA 03 ATEX 1125X Made in Germany BEEN Bild 15 1 Synchronisationsmodul IN VORSICHT Es kann eine K rperverletzung eintreten Das Synchronisationsmodul enth lt ein Laser System und ist als LASER PRODUKT DER KLASSE 1 nach IEC 60825 1 klassifiziert Vermeiden Sie direkten Kontakt mit dem Laserstrahl ffnen Sie das Geh use nicht Beachten Sie die Informationen in diesem Handbuch und bewahren Sie es als Referenz auf S7 400H 258 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Synchronisationsmodule 15 1 Synchronisationsmodule f r S7 400H CLASS 1 LASER PRODUCT LASER KLASSE 1 PRODUKT TO EN 60825 W hrend der Inbetriebnahme eines H Systems k nnen Sie mit der LED LINK OK auf dem Synchronisationsmodul die Qualit t der Verb
47. 12 2010 A5E00267693 07 329 Kennwerte redundanter Automatisierungssysteme A 2 MTBF Vergleich ausgew hlter Konfigurationen 2 x Lichtwellenleiter PS 407 10 A CPU 417 4H PS 407 10 A CPU 417 4H DP ET 200M IM 153 2 IM 153 2 Faktor 15 Geschaltete dezentrale Peripherie CCF 2 Redundante CPUs mit redundanter Peripherie m N z IM 153 1 1 Einkanalig einseitige Peripherie MTBF Faktor Redundante Peripherie DP DP IM 153 2 IM 153 2 IM 153 2 IM 153 2 MTBF Faktor siehe nachfolgende Tabelle Tabelle A 1 MTBF Faktoren der redundanten Peripherie S7 400H 330 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Kennwerte redundanter Automatisierungssysteme A 2 MTBF Vergleich ausgew hlter Konfigurationen Baugruppe MLFB MTBF Faktor MTBF Faktor CCF 1 CCF 02 Digitaleingabebaugruppen dezentral DI 24xDC24V 6ES7 326 1BK00 0ABO 100 500 DI 8xNAMUR EEX ib 6ES7 326 1RF00 0ABO 100 500 DI16xDC24V Alarm 6ES7 321 7BHO0 OABO 4 4 Analogeingabebaugruppen dezentral Al 6x13Bit 6ES7 336 1HEO0 OABO 100 500 AI8x12Bit 6ES7 331 7KFO02 0ABO 5 5 Digitalausgabebaugruppen dezentral DO 10xDC24V 2A 6ES7 326 2BF00 0ABO 100 500 DO8xDC24VI2A 6ES7 322 1BF01 0AAO
48. 14 5 8 STEP 7 Schritt 8 Anwenderprogramm ndern und laden Ausgangssituation Das H System arbeitet mit der neuen Hardware Konfiguration im Systemzustand Redundant Einschr nkungen IN VORSICHT Strukturelle nderungen einer FB Schnittstelle oder der Instanzdaten eines FBs sind im Systemzustand Redundant nicht m glich und f hren zum Systemzustand Stop beide CPUs im STOP Vorgehensweise 1 F hren Sie die Programm nderungen durch die sich auf die hinzugef gte Hardware beziehen Sie k nnen OBs FBs FCs und DBs hinzuf gen ndern oder l schen 2 Laden Sie nur die Programm nderungen in das Zielsystem 3 Projektieren Sie die Verbindungen von oder zu den neu hinzugef gten CPs auf beiden Verbindungspartnern und laden Sie diese in die Zielsysteme Ergebnis Das H System bearbeitet im Systemzustand Redundant die gesamte Anlagen Hardware mit dem neuen Anwenderprogramm 14 5 9 Hinzuf gen von Anschaltungsbaugruppen bei STEP 7 Das Hinzuf gen der Anschaltungsbaugruppen IM460 und IM461 der externen DP Master Anschaltung CP443 5 Extended sowie der zugeh rigen Steckleitungen ist nur im spannungslosen Zustand erlaubt Dazu muss jeweils die Stromversorgung eines ganzen Teilsystems abgeschaltet werden Dies ist ohne Auswirkungen auf den Prozess nur dann m glich wenn sich dieses Teilsystem im STOP Zustand befindet Vorgehensweise ardware Konfiquration offline nde rn siehe Kapitel STEP 7 Schritt 2 Hardware Konfig
49. 143 im einseitigen DP Slave 1 im Einzelbetrieb im geschalteten DP Slave in Zentral und Erweiterungsger ten 129 Konfigurationen 129 Projektierung Redundantes Kommunikationssystem Redundanz aktive 81 funktionsbeteiligte Redundanzknoten 22 Redundanzverlust 83 Regeln f r die Best ckung 25 Reparatur Reserve CPU 81 Anlauf RUN 88 S S5 nach S7 Diagnose und Programmierung Projektierung S7 400 Optionale Software 20 S7 400H Anwenderprogramm Dokumentation 32 Kommunikation 29 Peripherie 2 Projektierung und Programmierung 20 S7 400H Bausteine S7 400H in Betrieb nehmen 85 S7 kompatibler Modus 70 S7 REDCONNECT 166 S7 Verbindungen projektierte S CH S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Index Schacht f r en Schacht f r Memory Cards 39 Schutzstufe 48 einstellen 4 Selbsttest 83 91 Servicedaten speichern 65 SFB 14 76 SFB 15 SFC 103 DP_TOPOL SFC 109 PROTECT SFC 14 DPRD_DAT SFC 15 DPWR_DAT SFC 81 UBLKMOV 75 SIMATIC Manager Software ele 20 Solobetrieb 8 Speicherart ndern 249 Speicherausbau erweitern 248 Speicherbedarf ermitteln 54 Statusbyte Statuswort STOP Sto freie Weiterarbeit Stromversorgung Synchronisation ereignisgesteuert 8 a Funktion 257 Tausch 197 Synchronisationsmodule Technische Daten 259 Synchronisationsmodule 27 Systemzustand Redundant 88 Systemzust nde 84 T der Dezentralen
50. 2 OB10 PAA PAE PAA PAE PAA PAE aktuali aktuali OB1 ZKP aktuali aktuali OB1 OB1 ZKP aktuali aktuali sieren sieren sieren sieren sieren sieren Bild 16 2 Unterschiedliche Zykluszeiten Ein weiterer Grund f r unterschiedlich lange Zykluszeiten ist auch die Tatsache dass die Bearbeitungszeit von Bausteinen z B OB 1 variieren kann wegen e bedingter Befehle e bedingter Bausteinaufrufe e unterschiedlicher Programmpfade e Schleifen etc Maximalzykluszeit Sie k nnen mit STEP 7 die voreingestellte Maximalzykluszeit Zyklus berwachungszeit ndern Ist diese Zeit abgelaufen wird der OB 80 aufgerufen in dem Sie festlegen k nnen wie die CPU auf den Zeitfehler reagieren soll Wenn Sie die Zykluszeit nicht mit der SFC 43 nachtriggern verdoppelt der OB 80 beim ersten Aufruf die Zykluszeit In diesem Fall geht beim zweiten Aufruf des OB 80 die CPU in STOP Wenn im Speicher der CPU kein OB 80 vorhanden ist geht die CPU in STOP S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 277 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 3 Unterschiedliche Zykluszeiten Mindestzykluszeit F r eine CPU k nnen Sie mit STEP 7 eine Mindestzykluszeit einstellen Dies ist sinnvoll wenn e die Zeitabst nde zwischen den Starts der Programmbearbeitung des OB1 Freier Zyklus etwa gleich lang sein sollen oder bei zu kurzer Zykluszeit die Aktualisierung der Prozessabbilder unn t
51. 2 4 Ausfall und Tausch einer Kommunikationsbaugruppe sssssssssssrinnsnsseeirrrnrsnnsrtrnrnnnsnenrrnn nno 13 2 5 Ausfall und Tausch von Synchronisationsmodul oder Lichtwellenleiter 197 13 2 6 Ausfall und Tausch einer Anschaltung IM 460 und IM AT S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 5 Inhaltsverzeichnis 14 13 3 Ausfall und Tausch von Komponenten der dezentralen Peripherie m 13 3 1 Ausfall und Tausch eines DROEIDUSG DP Masters 13 3 2 Ausfall und Tausch einer redundanten PROFIBUS DP Anschaltung 13 3 3 Ausfall und Tausch eines DROEIBUSG DP Glaves nnns eent 13 3 4 Ausfall und Tausch von PROEIGUIG DP Letungen nn Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 444r444440RHHnnnB0nnnnnnnnnnnnnnnnnnnannnnnnnennnnnnnennnnnnnnnnn 14 1 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 2 M gliche Hardware Anderungen ni 14 3 Hinzuf gen von Komponenten bei PCS 7 snssnssnsissssrstnstntintnrtntantntnrtntnntnnnnt nn nnnn rennan namene enea 210 14 3 1 PCS 7 Schritt 1 Hardware umbauen se nnnnnenn 211 14 3 2 PCS Schritt 2 Hardware Konfiguration offline S ndem nennen 211 14 3 3 PCS Schritt 3 Reserve CPU stoppen 212 14 3 4 PCS7 Schritt 4 Neue Hardware Konfiguration in die Reserve CPU laden 213 14 3 5 PCS 7 Schritt 5 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration seeeeeeeeeeeeeeeeeeenee 213 14 3 6 PCS 7 Schritt 6 bergang in den Systemzustand Bedundant 214 14 3 7 PCS Schritt 7
52. 2010 A5SE00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 4 Entfernen von Komponenten bei PCS 7 14 4 1 PCS 7 Schritt 1 Hardware Konfiguration offline ndern Ausgangssituation Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Vorgehensweise 1 F hren Sie offline nur die Konfigurations nderungen durch die sich auf die zu entfernende Hardware beziehen L schen Sie dabei die Symbole f r die nicht mehr verwendeten Kan le 2 bersetzen Sie die neue Hardware Konfiguration laden Sie diese jedoch noch nicht zum Zielsystem Ergebnis Die ge nderte Hardware Konfiguration liegt im PG ES vor Das Zielsystem arbeitet weiterhin mit der alten Konfiguration im Systemzustand Redundant 14 4 2 PCS 7 Schritt 2 Anwenderprogramm ndern und laden Ausgangssituation Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant IN VORSICHT Folgende Programm nderungen sind im Systemzustand Redundant nicht m glich und f hren zum Systemzustand Stop beide CPUs im STOP e Strukturelle nderungen einer FB Schnittstelle oder der FB Instanzdaten e Strukturelle nderungen an globalen DBs e Komprimierung des CFC Anwenderprogramms Bevor wegen solcher nderungen das gesamte Programm neu bersetzt und geladen wird m ssen in CFC die Parameterwerte r ckgelesen werden da sonst die nderungen an den Bausteinparametern verloren gehen k nnen N heres hierzu finden Sie im Handbuch CFC f r S7 Continuous Function Chart
53. 322 DO 8 x AC 230 V 2 A S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 367 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 17 SM 322 DO 4 x DC 24 W 10 mA EEx ib 6E57 322 8SD00 OABO F 17 SM 322 DO 4 x DC 24 V 10 mA EEx ib 6ES7 322 55D00 0ABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines Aktors an zwei SM 322 DO 16 x DC 24 V 10 mA EEx ib Der Aktor ist jeweils an Kanal 0 angeschlossen Als Dioden eignen sich z B Typen aus der Reihe 1N4003 1N4007 oder jede andere Diode mit U_ gt 200 V und l_F gt 1A 1L 1N z B 1 N 4003 oe o N Oo u WO Noa 000000000 a a t e s N o 0 oroNoro o o oNo 0 oe o N oO u PR ww N oa 000000000 z B 1 N 4003 E et e ep ek E O s 24 V o ofofoioohofoiohio 0 N Bild F 17 Verschaltungsbeispiel SM 322 DO 16 x DC 24 V 10 mA EEx ib S7 400H 368 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 18 SM 322 DO 4x DC 15 W 20 mA EEx ib 6ES7 322 5RD00 0ABO F 18 SM 322 DO 4 x DC 15 V 20 mA EEx ib 6ES7 322 5RDO00 0ABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines Aktors an zwei SM 322 DO 16 x DC 15 V 20 mA EEx ib Der Aktor ist jeweils an Kanal 0 angeschlossen Als Dioden eignen sich z B Typen aus der Reihe 1N4003 1N4007 oder jede andere Diode mit U_ gt 200 V und I_F gt 1A 1L 1N z B 1 N 4003
54. 355 0SH00 OAEO ab Erzeugnisstand 1 mit Firmware V1 0 0 ACHTUNG Einseitige bzw geschaltete Funktions und Kommunikationsbaugruppen werden im H System nicht synchronisiert wenn sie paarweise vorhanden sind Z B gleichen zwei FM 450 die jeweils einseitig betrieben werden ihre Z hlerst nde nicht ab S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 347 Einsetzbare Funktions und Kommunikationsbaugruppen in S7 400H S7 400H 348 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie D F 1 SM 321 DI 16 x DC 24 V 6ES7 321 1BHO02 0AAO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss zweier redundanter Geber an zwei SM 321 DI 16 x DC 24 V Die Geber sind jeweils an Kanal 0 angeschlossen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 349 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 1 SM 321 DI 16x DC 24 V 6ES7 3271 1BH02 0AAO ron AAN oT oo oN o 09 0 0R0ON oP 091 1N N gh eh it M A ch ch ch ch 24V N Bild F 1 Verschaltungsbeispiel SM 321 DI 16 x DC 24 V oC oCo oN o2 HF oWwoNDo 020V ooN o Mor o oN o gt N S7 400H 350 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 2 SM 321 DI 32 x DC 24 V 6ES7 321 1BL00 0AAO F 2 SM 321 DI 32 x DC 24 V 6ES7 321 1BL00 0AAO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss zweier redundanter Geberpaare an z
55. 412 3H Anteile CPU 412 3H CPU 412 3H n Anzahl Bytes im Prozessabbild Einzelbetrieb redundant m Anzahl Zugriffe im Prozessabbild K Grundlast 13 us 16 us A Im Zentralger t Byte Wort Doppelwort lesen schreiben m 9 5 us m 40 us B Im Erweiterungsger t mit Nahkopplung Byte Wort Doppelwort lesen schreiben m 24 us m 52 us C Im Erweiterungsger t mit Fernkopplung Byte Wort Doppelwort lesen schreiben m 48 us m 76 us D Im DP Bereich f r die integrierte DP Schnittstelle Byte Wort Doppelwort lesen schreiben m 2 0 us m 35 us D Im DP Bereich f r externe DP Schnittstellen Byte Wort Doppelwort lesen schreiben m 6 0 us m 40 us E1 Konsistente Daten im Prozessabbild f r die integrierte DP Schnittstelle Daten lesen schreiben n 1 4 us n 4 4 us E2 Konsistente Daten im Prozessabbild f r die externe DP Schnittstelle CP 443 5 extended Daten lesen schreiben n 3 0 us n 6 5 us 1 Die Daten einer Baugruppe werden mit der minimalen Anzahl von Zugriffen aktualisiert Bsp Bei 8 Bytes gibt es 2 Doppelwortzugriffe bei 16 Bytes 4 Doppelwortzugriffe Bei Peripherie die in das Zentralger t oder in ein Erweiterungsger t gesteckt wird enth lt der angegebene Wert die Laufzeit zur Peripheriebaugruppe Gemessen mit IM460 3 und IM461 3 bei einer Kopplungsl nge von 100 m S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 273 Zyklus und Reaktionszeit
56. 5 Schulzstufen EE 5 6 Bedienfolge beim Url schen u een seen gonna 5 7 Aufbau und Funktion der Memory Cards nn 5 8 Mehrpunktf hige Schnittstelle MI 5 9 DROEIBUS DP Gchntttstelle nennen nenn 5 10 Die Parameter f r die S7 400H CPUs im Uberbltck 6 Spezielle Funktionen einer CPU Aix H EEN 6 1 Firmware aktualisieren ohne Memory Card S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Inhaltsverzeichnis 6 2 Firmware aktualisieren im RUN u ee en nennen 6 3 Sericedalen UE ee een eat 7 S7 400H im PROFIBUS DP Betrieb 7 1 CPU 41x H als PROEIDUS DP Master 7 1 1 DP Adressbereiche der CPUs 41xH En 68 7 1 2 CPU 41xH als PDROEIBUISG DP Master nenn nnnn 68 7 1 3 Diagnose der CPU 41xH als PDROEIDUIS DP Master 7 2 Konsistent E 75 7 2 1 Konsistenz bei den Kommunikationsbausteinen und Funktionen 16 7 2 2 Zugriff auf den Arbeitsspeicher der CDU 7 2 3 Konsistenzregeln f r SFB 14 GET bzw Variable lesen und SFB 15 PUT bzw Variable schreiben EE 7 2 4 Daten konsistent von einem DP Normslave lesen und konsistent auf einen DP Normslave schreiben nn 7 2 5 Konsistenter Datenzugriff ohne Einsatz der SFC 14 oder SFC 2 8 System und Betriebszust nde der S7 400H 4442444000H0nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnsnnnnnnnnnnnnnnn 8 8 1 System und Betriebszust nde der S7 400H ssssssssssssnssssinsssrnssrinnsstsnnnstennsstnnnnntnnnssnnnnnnnnn 8 8 2 Elie E 8 8 3 Die Systemzust nde der
57. 5 V typisch 1 2 A maximal 1 5 A Stromaufnahme aus S7 400 Bus DC 24 V Die CPU nimmt keinen Strom bei 24 V auf sie stellt diese Spannung lediglich an der MPI DP Schnittstelle bereit Stromabgabe an DP Schnittstelle DC 5 V Summe der Stromaufnahmen der an den MPI DP Schnittstellen angeschlossenen Komponenten jedoch maximal 150 mA je Schnittstelle maximal 90 mA Pufferstrom typisch 190 pA bis 40 C maximal 660 uA maximale Pufferzeit Siehe Referenzhandbuch Baugruppendaten Kapitel 3 3 Einspeisung externer Pufferspannung an CPU DC 5 bis 15 V Verlustleistung Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 typisch 6 0 W 303 Technische Daten 17 2 Technische Daten der CPU 414 4H 6ES7 414 4HM 14 0AB0 17 2 Technische Daten der CPU 414 4H 6ES7 414 4HM14 0ABO CPU und Erzeugnisstand MLFB 6ES7 414 4AHM14 0ABO e Firmware Version V4 5 zugeh riges Programmierpaket ab STEP7 V 5 3 SP2 mit HW Update Speicher Arbeitsspeicher e integriert 1400 KByte f r Code 1400 KByte f r Daten Ladespeicher e integriert 256 KByte RAM e erweiterbar FEPROM mit Memory Card FLASH 1 MByte bis 64 MByte e erweiterbar RAM mit Memory Card RAM 256 KByte bis 64 MByte Pufferung mit Batterie ja alle Daten Bearbeitungszeiten Bearbeitungszeiten f r e Bitoperationen 45 ns e Wortoperationen 45 ns
58. AAO NNN HMM ann SSH BASSOIFSHRBODASOCHNDURKDSNAOSDSRNDUTTRWDAOSCRANDTLPONAIHITUHRS Na DOO ADNA ONA DOONOR ONA COCON DNR DAOSPRNDURON o Bild F 13 Verschaltungsbeispiel SM 421 DI 32 x 24 V S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 363 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 13 SM 421 DI 32 x DC 24 V 6ES7 421 1BL01 OABO S7 400H 364 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 14 SM 322 DO 8x DC 24 V 2 A 6ES7 322 1BF01 0AAO F 14 SM 322 DO 8x DC 24 V 2 A 6ES7 322 1BF01 0AAO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines Aktors an zwei redundante SM 322 DO 8 x DC 24 V Der Aktor ist jeweils an Kanal 0 angeschlossen Als Dioden eignen sich Typen mit U r gt 200 V und I Fr gt 2 A oO oo o ooo oo 1M k y 0 0 oroN oo o on oN 0 N oe o N O DD A W N 000000000 as o 0 oroNo oT oon oNo o t e eh e it a as 24V 1M Bild F 14 Verschaltungsbeispiel SM 322 DO 8 x DC 24 V 2 A N S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 365 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 15 SM 322 DO 32 x DC 24 W 0 5 A 6ES7 322 1BL00 0AAO F 15 SM 322 DO 32 x DC 24 V 0 5 A 6ES7 322 1BL00 0AAO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines Aktors an zwei redundante SM 322 DO 32 x DC 24 V Der Aktor ist jeweils an Kanal 1 ange
59. Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 9 Umparametrieren einer Baugruppe 14 9 6 Schritt 5 bergang in den Systemzustand Redundant Ausgangssituation Das H System arbeitet mit den ge nderten Parametern im Solobetrieb Vorgehensweise 1 Markieren Sie im SIMATIC Manager eine CPU des H Systems und w hlen Sie den Men befehl Zielsystem gt Betriebszustand 2 Markieren Sie im Dialogfeld Betriebszustand die Reserve CPU und klicken Sie auf die Schaltfl che Neustart Warmstart Ergebnis Die Reserve CPU koppelt an und wird aufgedatet Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Verhalten der Peripherie Art der Peripherie Einseitige Peripherie der Einseitige Peripherie der Geschaltete Peripherie Reserve CPU Master CPU E A Baugruppen Werden neu parametriert und Arbeiten ohne Unterbrechung weiter von der CPU aktualisiert 1 Zentrale Baurgruppen werden zus tzlich erst zur ckgesetzt Ausgabe Baugruppen geben dabei kurzzeitig 0 aus statt der konfigurierten Ersatz oder Haltewerte Verhalten bei berschreitung der berwachungszeiten Wenn eine der berwachten Zeiten den konfigurierten Maximalwert berschreitet wird das Aufdaten abgebrochen Das H System bleibt mit der bisherigen Master CPU im Solobetrieb und versucht unter bestimmten Voraussetzungen das Ankoppeln und Aufdaten sp ter erneut N heres entnehmen Sie dem Kapitel Seh 109 Bei unterschiedlichen Werten der berwachungszei
60. Aufschlag in ms ET200M Standard Ausgabebaugruppen 2 ET200M HART Ausgabebaugruppen 10 ET200M F Ausgabebaugruppen 50 ET200L SC mit Analogausgaben 80 ET200S mit Analogausgaben oder Technologiemodulen lt 20 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 159 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 6 Weitere M glichkeiten zum Anschluss von redundanter Peripherie Sie gehen wie folgt vor e Sie ermitteln aus der Tabelle den Aufschlag Falls Sie mehrere Baugruppentypen der Tabelle redundant eingesetzt haben nehmen Sie den gr ten Aufschlag e Addieren Sie diesen zu allen bisher ermittelten berwachunggszeiten S7 400H 160 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Kommunikation 1 1 11 1 Kommunikation In diesem Kapitel finden Sie eine Einf hrung in die Kommunikation mit hochverf gbaren Systemen und deren spezifische Merkmale Sie lernen die Grundbegriffe kennen welche Bussysteme f r hochverf gbare Kommunikation zum Einsatz kommen und welche Verbindungsarten es gibt Sie erfahren wie Kommunikation ber hochverf gbare und ber Standardverbindungen stattfindet und wie sie projektiert und programmiert wird e Sie finden Beispiele zur Kommunikation ber hochverf gbare S7 Verbindungen und lernen deren Vorteile kennen e Im Vergleich hierzu erfahren Sie wie Kommunikation ber S7 Verbindungen stattfindet und wie Sie auch mit S7 Verbindungen redundant kommunizieren k nnen S7 400H Systemhandbuch 12
61. Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb 13 2 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb Schritt 6 Was ist zu tun Starten Sie die Reserve CPU z B STOP RUN oder Start ber PG Wie reagiert das System Folgende Reaktionen sind m glich 1 Die CPU geht in RUN 2 Die CPU geht in STOP In diesem Fall m ssen Sie mit Schritt 7 fortfahren Wenn bei Schritt 6 die Reserve CPU in STOP gegangen ist Ziehen Sie das Synchronisationsmodul aus der Master CPU e Master CDU bearbeitet Ziehen Stecken Alarm OB 83 und Redundanzfehler OB 72 kommend Stecken Sie das neue Synchronisationsmodul in die Master CPU e Master CDU bearbeitet Ziehen Stecken Alarm OB 83 und Redundanzfehler OB 72 gehend Stecken Sie die Lichtwellenleiterverbindungen der Synchronisationsmodule 10 Starten Sie die Reserve CPU z B STOP RUN oder Start ber PG e CPU f hrt automatisches ANKOPPELN und AUFDATEN durch e CPU wechselt in RUN Systemzustand Redundant und arbeitet als Reserve CPU Hinweis Werden nacheinander beide Lichtwellenleiter bzw Synchronisationsmodule besch digt oder getauscht ist das Systemverhalten dasselbe wie oben beschrieben Die einzige Ausnahme besteht darin dass die Reserve CPU nicht in STOP geht sondern Url schen anfordert Ausgangssituation Ausfall Wie reagiert das System Gleichzeitiger Ausfall beider Lichtwellenleiter e Beide CP
62. Baugruppen s o auftretende Alarme werden nicht gemeldet 1 Zentrale Baurgruppen werden zus tzlich erst zur ckgesetzt Ausgabe Baugruppen geben dabei kurzzeitig 0 aus statt der konfigurierten Ersatz oder Haltewerte Verhalten bei berschreitung der berwachungszeiten Wenn eine der berwachten Zeiten den konfigurierten Maximalwert berschreitet wird das Aufdaten abgebrochen Das H System bleibt mit der bisherigen Master CPU im Solobetrieb und versucht unter bestimmten Voraussetzungen das Ankoppeln und Aufdaten sp ter erneut N heres entnehmen Sie bitte dem Kapitel Seite 109 14 3 7 PCS 7 Schritt 7 Anwenderprogramm ndern und laden Ausgangssituation Das H System arbeitet mit der neuen Hardware Konfiguration im Systemzustand Redundant IN VORSICHT Folgende Programm nderungen sind im Systemzustand Redundant nicht m glich und f hren zum Systemzustand Stop beide CPUs im STOP e Strukturelle nderungen einer FB Schnittstelle oder der FB Instanzdaten e Strukturelle nderungen an globalen DBs e Komprimierung des CFC Anwenderprogramms Bevor wegen solcher nderungen das gesamte Programm neu bersetzt und geladen wird m ssen in CFC die Parameterwerte r ckgelesen werden da sonst die nderungen an den Bausteinparametern verloren gehen k nnen N heres hierzu finden Sie im Handbuch CFC f r 57 Continuous Function Chart S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 215
63. Bild 9 2 Bild 9 3 Bild 9 4 Bild 9 5 Bild 10 1 Bild 10 2 Bild 10 3 Bild 10 4 Bild 10 5 Bild 10 6 Bild 10 7 Bild 10 8 Bild 10 9 Bild 10 10 Bild 10 11 Bild 10 12 Bild 10 13 Bild 11 1 Bild 11 2 Bild 11 3 Bild 11 4 Bild 11 5 Bild 11 6 Bild 11 7 Bild 11 8 Bild 11 9 Bild 11 10 S7 400H Eigenschaften DP Slave nuuanaseesani are ea Synchronisation der Teilsvsteme eessccsisrreriericririiriceriurvnr teerde rennan urA EENEN E System und Betriebszust nde des H Systems 444sssnnnennnsnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nn nennen Ablauf von Ankoppeln und Aufdaten nn Ablauf von Aufdaten EE Beispiel f r Mindestsignaldauer eines Eingangssignals w hrend des Autdatens Bedeutung der beim Aufdaten relevanten Zeiten nn Zusammenhang zwischen der minimalen Peripheriehaltezeit und der maximalen Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 18 Einkanalig geschaltete dezentrale Peripherie ET 200M Redundante Peripherie in Zentral und Erweiterungsger ten Redundante Peripherie im einseitigen DP Slave nn Redundante Peripherie im geschalteten DP Slave nn Redundante Peripherie im Einzelbetrieb namen Hochverf gbare Digitaleingabebaugruppe in 1 von 2 Struktur bei einem Geber Hochverf gbare Digitaleingabebaugruppen in 1 von 2 Struktur bei 2 Gebem ssssssenn Hochverf gbare Digitalausgabebaugruppen in 1 von 2 Struktur 4senennennnn Hochverf gbare Analogeingabebaugruppen in 1 von 2 Struktur mit ei
64. CPUs bearbeiten synchron schalten Sie die Versorgung wieder ein Baugruppentr gerausfall OB 86 gehendes Ereignis e DP Slave kann von dem jeweiligen DP Mastersystem angesprochen werden 13 3 4 Ausfall und Tausch von PROFIBUS DP Leitungen Ausgangssituation Ausfall Wie reagiert das System Die S7 400H befindet sich im Systemzustand e Bei einkanalig einseitiger Peripherie Redundant und die PROFIBUS DP Leitung ist gest rt Baugruppentr gerausfall OB OB 86 wird gestartet kommendes Ereignis DP Master kann angeschlossene DP Slaves nicht mehr bearbeiten Stationsausfall e Bei geschalteter Peripherie Peripherie Redundanzfehler OB OB 70 wird gestartet kommendes Ereignis DP Slaves werden ber den DP Master des Partners angesprochen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 203 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb 13 3 Ausfall und Tausch von Komponenten der dezentralen Peripherie Vorgehensweise f r den Tausch Gehen Sie beim Tausch der PROFIBUS DP Leitungen folgenderma en vor 204 Schritt Was ist zu tun Wie reagiert das System 1 berpr fen Sie die Verkabelung und lokalisieren Sie die unterbrochene PROFIBUS DP Leitung 2 Wechseln Sie die defekte Leitung 3 Schalten Sie die ausgefallenen CPUs bearbeiten synchron Fehler OBs Baugruppen in RUN e Bei einseitiger Peripherie Baugruppentr gerausfall OB 86 gehendes Ereign
65. CPUs der S7 400H integriert sind werden nahezu alle Fehler aufgedeckt und lokalisiert Die MTBF der S7 400H wird bestimmt durch die mittlere Ausfallzeit MDT Mean Down Time eines Teilsystems Diese Zeit setzt sich im wesentlichen zusammen aus der Zeit zur Fehlererkennung und der Zeit die zur Reparatur oder zum Tausch defekter Baugruppen ben tigt wird Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 323 Kennwerte redundanter Automatisierungssysteme A T Grundbegriffe In einer CPU gibt es zus tzlich zu anderen Ma nahmen einen Selbsttest mit einer einstellbaren Testzykluszeit Die Testzykluszeit ist auf 90 Minuten voreingestellt Diese Zeit beeinflusst die Zeit zur Fehlererkennung Die Reparaturzeit bei einem modularen System wie S7 400H betr gt blicherweise 4 Stunden Mean Down Time MDT 324 Die MDT eines Systems h ngt von folgenden Zeiten ab e Zeit die ben tigt wird um einen Fehler zu erkennen e Zeit die ben tigt wird um die Ursache eines Fehlers zu finden e Zeit die ben tigt wird den Fehler zu beheben und das System neu zu starten Die MDT des Systems wird berechnet aus den MDT der einzelnen Komponenten des Systems Die Struktur in der die Komponenten das System bilden geht ebenfalls in die Berechnung ein F r den Zusammenhang zwischen MDT und MTBF gilt MDT lt lt MTBF F r die Gr e der MDT ist die Qualit t der Wartung des Systems von gr ter Bedeutung Die wichtigsten Faktoren hierf r sind die Folg
66. Die CPUO f hrt automatisches ANKOPPELN und AUFDATEN durch Die CPUO wechselt in RUN und arbeitet nun als Reserve CPU Die S7 400H ist nun im Systemzustand Redundant Beispiel 2 Ausfall eines Lichtwellenleiters Ausgangssituation Die S7 400H befindet sich im Systemzustand Redundant Der Betriebsartenschalter jeder CPU befindet sich in Stellung RUN 1 Ziehen Sie einen der Lichtwellenleiter Ergebnis An beiden CPUs leuchten nun die LEDs REDF und IFM1F oder IFM2F abh ngig von dem gezogenen Lichtwellenleiter Die Reserve CPU geht in den Betriebszustand FEHLERSUCHE Die andere CPU bleibt Master und arbeitet im Solobetrieb weiter 2 Schlie en Sie nun den gezogenen Lichtwellenleiter wieder an Ergebnis Die Reserve CPU f hrt ANKOPPELN und AUFDATEN durch Die S7 400H geht wieder in den Systemzustand Redundant S7 400H 36 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Aufbau einer CPU Aix H 5 1 Bedien und Anzeigeelemente der CPU 412 3H Aufdruck von Baugruppenbezeichnung Erzeugnisstand Kurz Bestellnummer und Firmware Version LED Anzeigen INTE EXTF BUS1F IFM1F IFM2F FRCE RUN STOP Schacht f r Memory Card Betriebsartenschalter unter Abdeckhaube MPI PROFIBUS DP Schnittstelle Data Matrix Code Seriennummer Einspeisung externe Pufferspannung auf der R ckseite Schalter zum Einstellen der Baugruppentr gernummer Bild 5 1 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 N CPU 412 3H
67. Dunkel Blinkt Selbsttest bei ungepuffertem NETZ EIN l uft Der Selbsttest kann bis zu 10 Minuten 2Hz dauern Url schen l uft Irrelevant Blinkt Url schen wird von der CPU angefordert 0 5 Hz Blinkt Blinkt Fehlersuchbetrieb 0 5Hz 0 5 Hz LEDs MSTR RACKO und RACK1 Die drei LEDs MSTR RACKO und RACK1 informieren Sie ber die an der CPU eingestellte Baugruppentr gernummer und dar ber welche CPU die Prozessf hrung f r geschaltete Peripherie hat LED Bedeutung MSTR RACKO RACK1 Leuchtet Irrelevant Irrelevant CPU hat die Prozessf hrung f r geschaltete Peripherie Irrelevant Leuchtet Dunkel CPU auf Baugruppentr ger mit Nummer 0 Irrelevant Dunkel Leuchtet CPU auf Baugruppentr ger mit Nummer 1 S7 400H 44 Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 Aufbau einer CPU 41x H LEDs INTF EXTF und FRCE Die drei LEDs INTF EXTF und FRCE informieren Sie ber Fehler und Besonderheiten im 3 3 Zustands und Fehleranzeigen Ablauf des Anwenderprogrammes LED Bedeutung INTF EXTF FRCE Leuchtet Irrelevant Irrelevant Es wurde ein interner Fehler erkannt Programmier oder Parametrierfehler Irrelevant Leuchtet Irrelevant Es wurde ein externer Fehler erkannt d h ein Fehler dessen Ursache nicht auf der CPU Baugruppe liegt Irrelevant Irrelevant Leuchtet Ein Force Auftrag ist aktiv LEDs BUSF1 und BUSF2 Die LEDs BUSF1 BUSF2 zeigen Fehler im Zusammenhang mit der MPV D
68. Einstellung der Baugruppentr gernummer auf der CPU 3 Stecken Sie die Synchronisationsmodule A Stecken Sie die Lichtwellenleiterverbindungen der Synchronisationsmodule 5 Schalten Sie die e CPU bearbeitet die Selbsttests und geht Stromversorgungsbaugruppe wieder ein in STOP 6 F hren Sie an der getauschten CPU Url schen durch 7 Starten Sie die getauschte CPU z B e CPU f hrt automatisches ANKOPPELN STOP RUN oder Start ber PG und AUFDATEN durch e CPU wechselt in RUN und arbeitet als Reserve CPU Ausgangssituation f r Tausch des Ladespeichers 192 Ausfall Wie reagiert das System Die S7 400H befindet sich im Systemzustand e betroffene CPU geht auf STOP und stellt eine Redundant und es wird ein Fehlzugriff auf den Url schanforderung Ladespeicher ausgef hrt e Partner CPU wechselt in Solobetrieb S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb Vorgehensweise 13 2 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb Gehen Sie beim Tausch des Ladespeichers folgenderma en vor Schritt Was ist zu tun Wie reagiert das System 1 Tauschen Sie an der gestoppten CPU die Speicherkarte 2 F hren Sie an der CPU mit der getauschten Speicherkarte ein Url schen durch 3 Starten Sie die CPU e CPU f hrt automatisches ANKOPPELN und AUFDATEN durch e CPU wechselt in RUN un
69. Erweiterungsger t ist abgeschaltet e Beide CPUs melden das Ereignis im Diagnosepuffer und ber OB 86 Gehen Sie beim Tausch einer Anschaltungsbaugruppe folgenderma en vor Was ist zu tun Schalten Sie die Stromversorgung des Zentralger ts ab Wie reagiert das System e Die Partner CPU wechselt in Solobetrieb Schalten Sie die Stromversorgung des Erweiterungsger ts ab in dem Sie die Anschaltung tauschen wollen Ziehen Sie die Anschaltung Stecken Sie die neue Anschaltung und schalten Sie die Stromversorgung des Erweiterungsger ts wieder ein Schalten Sie die Stromversorgung des Zentralger ts wieder ein und starten Sie die CPU e CPU f hrt automatisches ANKOPPELN und AUFDATEN durch e CPU wechselt in RUN und arbeitet als Reserve CPU Vorgehensweise Schritt 1 2 3 4 5 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 199 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb 13 2 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb Ausfall und Tausch einer Anschaltung IM 460 und IM 461 Die S7 400H befindet sich im Systemzustand Redundant und eine Anschaltungsbaugruppe f llt Wie reagiert das System Das angeschlossene Erweiterungsger t ist abgeschaltet Beide CPUs melden das Ereignis im Diagnosepuffer und ber OB 86 Gehen Sie beim Tausch einer Anschaltungsbaugruppe folgenderma en vor Was ist zu tun Schalten
70. F 19 Verschaltungsbeispiel SM 322 DO 8x DC 24 MI0BA nn 370 Bild F 20 Verschaltungsbeispiel SM 322 DO 16 x DC 24 VMI0PA nenn Bild F 21 Verschaltungsbeispiel SM 332 AO 8 x 12 Dn 372 Bild F 22 Verschaltungsbeispiel SM 332 AO 4 x 0 4 20 mA TEEN hb Bild F 23 Verschaltungsbeispiel SM 422 DO 16 x 120 230 MA 374 Bild F 24 Verschaltungsbeispiel SM 422 DO 32 x DC 24 VMI0PA nenn Bild F 25 Verschaltungsbeispiel SM 331 Al 4 x 15 Bit EEx Il 376 Bild F 26 Verschaltungsbeispiel SM 331 Al8x 12 Bn Bild F 27 Verschaltungsbeispiel SM 331 AI8xv IGbn ern 378 Bild F 28 Verschaltungsbeispiel SM 331 AI8xv1pGBn nenene nnn 379 Bild F 29 Verschaltungsbeispiel Al 6xTC 16Bit 50 380 Bild F 30 Verschaltungsbeispiel1 SM 331 Al 8 x 0 4 20MA HAT Bild F 31 Verschaltungsbeispiel2 SM 331 Al 8 x 0 4 20MA HAT 382 Bild F 32 Verschaltungsbeispiel SM 332 AO 4 x 12 Bn Bild F 33 Verschaltungsbeispiel3 SM 332 AO 8 x 0 4 20mA HAT 384 Bild F 34 Verschaltungsbeispiel SM 431 AIl 16 x 16 Bu S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 13 Inhaltsverzeichnis S7 400H 14 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Vorwort 1 1 Vorwort Zweck des Handbuchs Die Informationen dieses Handbuchs erm glichen es Ihnen Bedienungen Funktionsbeschreibungen und technische Daten der Zentralbaugruppen der S7 400H nachzuschlagen Wie Sie mit diesen und weiteren Baugruppen eine S7 400H aufbauen also zum Beispiel diese Baugruppen montieren und verdra
71. HART 6ES7 331 7TF01 0ABO F 30 SM331 Al 8 x 0 4 20mA HART 6ES7 331 7TF01 0ABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines 4 Draht Messumformers an zwei redundante SM 331 Al 8 x 0 4 20mA HART k CHA 4 Draht Messumformer YH LUH h a ZA5 1V kd z B BZX85C5V1 Bild F 30 Verschaltungsbeispiel1 SM 331 Al 8 x 0 4 20mA HART Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines 2 Draht Messumformers an zwei redundante SM 331 Al 8 x 0 4 20mA HART S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 381 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 30 SM331 Al 8 x 0 4 20mA HART 6ES7 331 7TF01 0ABO L L 2 Draht 4 l Mx A Messumformer m o AA BIV Mx L 4 Y Mx A Co ZA 51V Mx ki z B BZX85C5V1 Bild F 31 Verschaltungsbeispiel2 SM 331 Al 8 x 0 4 20mA HART S7 400H 382 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 31 SM 332 AO 4 x 12 Bit 6ES7 332 5HD071 0ABO F 31 SM 332 AO 4 x 12 Bit 6ES7 332 5HDO01 0ABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines Aktors an zwei SM 332 AO 4 x 12 Bit Der Aktor ist jeweils an Kanal 0 angeschlossen Als Dioden eignen sich z B Typen aus der Reihe 1N4003 1N4007 oder jede
72. Komponenten S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 265 Synchronisationsmodule 15 3 Auswahl von Lichtwellenleitern Tabelle 15 3 Spezifikation von Lichtwellenleitern im Au enbereich Verkabelung Die Verkabelung erfordert einen bergang vom Innen in den Au enbereich Ben tigte Komponenten Verlegekabel f r den Au enbereich Spezifikation Verlegekabel f r den Au enbereich e 1 Kabel mit 4 Adern pro H System Beide Schnittstellen in einem Kabel siehe Bild 15 2 2 e 1 oder 2 Kabel mit mehreren Adern gemeinsam Trennung der Schnittstellen bei Verlegung zur Erh hung der Verf gbarkeit Verringerung Common Cause e Steckertyp z B ST oder SC passend zu den anderen Komponenten siehe unten Beachten Sie weitere Spezifikationen die ggf in Ihrer Anlage eingehalten werden m ssen e UL Zulassung e Halogenfreiheit Beachten Sie weitere Spezifikationen die ggf durch die rtlichen Gegebenheiten verursacht werden e Schutz vor erh hter mechanischer Beanspruchung e Schutz vor Nagetieren e Schutz vor Wasser e Geeignet f r direkte Erdverlegung e Geeignet f r die vorliegenden Temperaturbereiche Vermeiden Sie das Splei en der Kabel im Feld Verwenden Sie vorkonfektionierte Kabel mit Einziehschutz Hilfe in Peitschen Konfektion inkl Messprotokoll e ggf Verlegekabel auch f r den e 1 Kabel mit 4 Adern pro H System InnenBETeICh Beide Schnittstellen in einem Kabel e 1 od
73. Messergebnis je nachdem ob zwei Eing nge oder im Fehlerfall nur ein Eingang den Strom des Messumformers erfasst S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 149 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie Al 8x16bit 6ES7 331 7NFO0 OABO e Die Abbildung des Stromes auf eine Spannung kann ber einen Widerstand von 250 Ohm erfolgen Widerstand 250 Ohm Strommessbereich 20mA 4 20mA zu parametrierender Eing Bereich 5V 1 5V Aufl sung 15bit Vz 15bit S7 Zahlenformat D schaltungsbed Messfehler 2 parallele Eing nge 1 Eingang Diagnose Drahtbruch x B rde f r 4 Draht Messumformer 250 Ohm Eingangsspannung f r 2 Draht Messumformer gt 6V evtl k nnen die frei verschaltbaren baugruppeninternen 250 Ohm Widerst nde genutzt werden AI 16x16bit 6ES7 431 7QHO00 0ABO e Die Abbildung des Stromes auf eine Spannung kann ber einen Widerstand von 50 Ohm oder 250 Ohm erfolgen Messumformer Widerstand 50 Ohm 250 Ohm Strommessbereich 20mA 20mA 4 20mA zu parametr Eing Bereich 1V 5V 1 5V Messbereichsw rfelstellung A A Aufl sung 15bit Vz 15bit Vz 15bit S7 Zahlenformat D D schaltungsbed Messfehler 1 2 parallele Eing nge 1 Eingang Diagnose Drahtbruch x B rde f r 4 Draht Messumformer 50 Ohm 250 Ohm Eingangsspannung f r 2 Draht gt 1 2V g
74. OBs und die davon betroffenen Programmteile in das Zielsystem Ergebnis Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant S7 400H 228 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 5 Hinzuf gen von Komponenten beiSTEP 7 14 5 4 STEP 7 Schritt 4 Reserve CPU stoppen Ausgangssituation Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Vorgehensweise 1 Markieren Sie im SIMATIC Manager eine CPU des H Systems und w hlen Sie den Men befehl Zielsystem gt Betriebszustand 2 Markieren Sie im Dialogfeld Betriebszustand die Reserve CPU und klicken Sie auf die Schaltfl che Stop Ergebnis Die Reserve CPU geht in den STOP Zustand die Master CPU bleibt im RUN Zustand das H System arbeitet im Solobetrieb Einseitige Peripherie der Reserve CPU wird nicht mehr angesprochen Der OB 70 Peripherie Redundanzverlust wird wegen des bergeordneten CPU Redundanzverlustes OB 72 nicht aufgerufen 14 5 5 STEP 7 Schritt 5 Neue Hardware Konfiguration in die Reserve CPU laden Ausgangssituation Das H System arbeitet im Solobetrieb Vorgehensweise Laden Sie die bersetzte Hardware Konfiguration in die im STOP befindliche Reserve CPU ACHTUNG Das Anwenderprogramm und die Verbindungsprojektierung d rfen im Solobetrieb nicht berladen werden Ergebnis Die neue Hardware Konfiguration der Reserve CPU wirkt sich noch nicht auf den laufenden Betrieb aus S7 400H Systemhan
75. Peripherie Es wird berpr ft ob beide eingelesenen Analogwerte in dem projektierten Toleranzfenster liegen Trifft dies zu dann wird der bernahmewert auf den niederen Speicherbereich des Prozessabbilds der Eing nge geschrieben Liegt eine Diskrepanz vor dann wird bei einer Erstdiskrepanz dies entsprechend markiert und die Diskrepanzzeit wird gestartet W hrend einer laufenden Diskrepanz wird der letzte g ltige Wert auf das Prozessabbild der Baugruppe mit der niederen Adresse geschrieben und dem laufenden Prozess zur Verf gung gestellt Ist die Diskrepanzzeit abgelaufen wird die Baugruppe der Kanal mit dem projektierten Einheitswert f r g ltig erkl rt und die andere Baugruppe der andere Kanal wird passiviert Wurde als Einheitswert der maximale Wert von beiden Baugruppen parametriert dann wird dieser Wert f r die weitere Programmbearbeitung genommen und die andere Baugruppe der andere Kanal wird passiviert Ist der minimale Wert projektiert wird diese Baugruppe dieser Kanal die Daten f r den Prozess liefern und die Baugruppe mit dem maximalen Wert wird passiviert In jedem Fall wird in den Diagnosepuffer eingetragen welche der Baugruppen welcher Kan le passiviert wurde Verschwindet die Diskrepanz innerhalb der Diskrepanzzeit so erfolgt weiterhin eine Analyse der redundanten Eingangssignale ACHTUNG Die Zeit die das System tats chlich ben tigt um eine Diskrepanz festzustellen h ngt von verschiedenen Faktoren ab Bus
76. Peripherie 2 Tausch im laufenden Betrieb e in Zentral und Erweiterungsger ten Technical Support Technische Daten Memory Cards Teilverbindung aktive Toleranzfenster 146 U bernahmewerrt S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 berwachungsfunktionen 42 berwachungszeiten Genauigkeit Projektierung 113 Umschalten auf CPU mit erweitertem Speicherausbau Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration Url schen 86 Ablauf 49 Bedienfolge V Verbindung hochverf gbar S7 S7 Verf gbarkeit Definition 3 Kommunikation Peripherie von Anlagen 21 Vergleichsfehler 92 Vernetzung konfigurieren 189 W Warmstart 50 Werkzeuge 30 Wiederanlauf Bedienfolge Z Zeit berschreitung ah GR Zeitverhalten 111 Site ae Ges Zustandsanzeigen alle CPUs 44 CPU 414 4H CPU 417 4H Zuverl ssigkeit 323 Zyklischer Selbsttest Zyklusbelastung Kommunikation ber MPI und ber K Bus 272 Zyklussteuerung Bearbeitungszeit Zykluszeit 117 Teile 271 verl ngern 271 395 Index S7 400H 396 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07
77. Programmbearbeitung eine bestimmte Zeit angehalten Darauf wird im Folgenden noch ausf hrlich eingegangen Damit der Wechsel eines Eingangssignals auch w hrend des Aufdatens von der CPU sicher erkannt werden kann muss folgende Bedingung eingehalten werden Mindestsignaldauer gt 2 x Zeit f r Peripherieaktualisierung nur bei DP Aufrufintervall der Priorit tsklasse Bearbeitungszeit f r das Programm der Priorit tsklasse Zeit f r Aufdaten Bearbeitungszeit f r Programme von h herprioren Priorit tsklassen Beispiel Mindestsignaldauer eines Eingangssignals das in einer Priorit tsklasse gt 15 z B OB 40 ausgewertet wird ww Bearbeitungszeit f r das nur bei DP Zeit f r Programm der Priorit tsklasse Aktualisieren der z B Laufzeit OB 40 Peripherie worst case 2x l Aufrufintervall der Zeit f r Aufdaten 75 ms Bearbeitungszeit Priorit tsklasse 0 7 ms je KB f r ver nder von h herprioren z B OB 40 te Datenbausteine Priorit tsklassen T Mindestsignaldauer Bild 9 3 Beispiel f r Mindestsignaldauer eines Eingangssignals w hrend des Aufdatens 9 3 1 Ablauf des Ankoppelns Beim Ablauf des Ankoppelns ist zu unterscheiden ob eine Master Reserve Umschaltung durchgef hrt wird oder ob anschlie end der Systemzustand Redundant erreicht wird Ankoppeln zum Erreichen des Systemzustands Redundant Um Unterschiede in den beiden Teilsystemen auszuschlie en f hren Master und
78. RAM e erweiterbar FEPROM mit Memory Card FLASH 1 MByte bis 64 MByte e erweiterbar RAM mit Memory Card RAM 256 KByte bis 64 MByte Pufferung mit Batterie ja alle Daten Bearbeitungszeiten Bearbeitungszeiten f r e Bitoperationen 18 ns e Nortoperationen 18 ns e Festpunktarithmetik 18 ns e Gleitpunktarithmetik 54 ns Zeiten Z hler und deren Remanenz S7 Z hler 2048 e Remanenz einstellbar von Z 0 bis Z 2047 e voreingestellt von Z 0 bis Z 7 e Z hlbereich 0 bis 999 IEC Counter ja e Art SFB S7 Zeiten 2048 e Remanenz einstellbar von TO bis T 2047 e voreingestellt keine Zeiten remanent e Zeitbereich 10 ms bis 9990 s IEC Timer ja e Art SFB S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Technische Daten 17 3 Technische Daten der CPU 417AH 6ES7 417 4HT 14 0AB0 Datenbereiche und deren Remanenz remanenter Datenbereich gesamt inkl Merker Zeiten Z hler gesamter Arbeits und Ladespeicher mit Pufferbatterie Merker 16 KByte e Remanenz einstellbar von MB O bis MB 16383 e Remanenz voreingestellt von MB 0 bis MB 15 Taktmerker 8 1 Merkerbyte Datenbausteine maximal 8191 DB O reserviert Nummernband 1 bis 8191 e Gr e maximal 64 KByte Lokaldaten einstellbar maximal 64 KByte e voreingestellt 32 KByte Bausteine OBs siehe Ope
79. Reaktionszeit Nachfolgendes Bild zeigt Ihnen unter welchen Bedingungen die k rzeste Reaktionszeit erreicht wird Re akti ons zeit Bild 16 8 Berechnung eu ZKP BeSy PAA en PAE Anwender gt programm lt ZKP BeSy SE PAA K rzeste Reaktionszeit Umittelbar vor dem Einlesen des PAE ndert sich der Zustand des betrachteten Eingangs Die nderung des Eingangssignals wird also noch im PAE ber cksichtigt Hier wird die nderung des Eingangssignals vom Anwender programm verarbeitet Hier wird die Reaktion des Anwenderprogramms auf die nderung des Eingangssignals an die Ausg nge ausgegeben Die k rzeste Reaktionszeit setzt sich wie folgt zusammen e 1x Prozessabbild Transferzeit der Eing nge e 1x Prozessabbild Transferzeit der Ausg nge e 1x Programmbearbeitungszeit e 1 x Betriebssystembearbeitungszeit im ZKP e Verz gerung der Eing nge und Ausg nge Dies entspricht der Summe aus Zykluszeit und Verz gerung der Eing nge und Ausg nge Hinweis Wenn sich CPU und Signalbaugruppe nicht im Zentralger t befinden m ssen Sie noch die doppelte Laufzeit des DP Slavetelegramms inklusive Bearbeitung im DP Master addieren 284 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 L ngste Reaktionszeit Nachfolgendes Bild zeigt Ihnen wodurch die l ngste Reaktionszeit zustande kommt Re akti ons zeit Bi
80. Register Bausteine anzeigen lassen In der Offline Ansicht werden folgende L ngen angezeigt e Gr e Summe aller Bausteine ohne Systemdaten im Ladespeicher des Zielsystems e Gr e Summe aller Bausteine ohne Systemdaten im Arbeitsspeicher des Zielsystems Baustein L ngen auf dem Erstellsystem PG PC werden in den Eigenschaften des Baustein Beh lters nicht angezeigt Baustein L ngen werden in der Einheit Byte angezeigt S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Aufbau einer CPU 41x H S7 400H 3 7 Aufbau und Funktion der Memory Cards In den Eigenschaften eines Bausteins werden folgende Werte angezeigt e Ben tigte Anzahl an Lokaldaten Gr e der Lokaldaten in Byte e MC7 Gr e des MC7 Code in Byte e Gr e der DB Nutzdaten e Gr e im Ladespeicher des Zielsystems e Gr e im Arbeitsspeicher des Zielsystems Nur bei bekannter Hardware Zuordnung Die Anzeigen sind unabh ngig davon ob der Baustein im Fenster einer Online Ansicht oder einer Offline Ansicht liegt Ist ein Baustein Beh lter ge ffnet und Ansicht Details eingestellt so wird im Projektfenster der Arbeitsspeicherbedarf angezeigt unabh ngig davon ob der Baustein Beh lter im Fenster einer Online Ansicht oder einer Offline Ansicht liegt Sie k nnen die Bausteinl ngen summieren indem Sie alle relevanten Bausteine markieren In diesem Fall wird die Summe f r die markierten Bausteine in der Statuszeile des SIMATIC Managers angeze
81. Reserve CPU folgende Vergleiche durch Gepr ft wird 1 die Gleichheit des Speicherausbaus 2 die Gleichheit der Betriebssystem Version 3 die Gleichheit der Inhalte im Ladespeicher FLASH Card 4 die Gleichheit der Inhalte im Ladespeicher integriertes RAM und RAM Card Bei Ungleichheit von 1 2 oder 3 geht die Reserve CPU mit Fehlermeldung in STOP S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 101 Ankoppeln und Aufdaten 9 3 Ablauf des Ankoppelns und Aufdatens Bei Ungleichheit von 4 wird das Anwenderprogramm im Ladespeicher des RAM von der Master CPU in die Reserve CPU kopiert Das Anwenderprogramm im Ladespeicher der FLASH Card wird nicht bertragen Es muss schon vor dem Ankoppeln identisch sein Ankoppeln mit Master Reserve Umschaltung 102 In STEP 7 k nnen Sie eine der folgenden Optionen w hlen e Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration e Umschalten auf CPU mit erweitertem Speicherausbau e Umschalten auf CPU mit ge ndertem Betriebssystem e Umschalten auf CPU mit ge ndertem Hardware Ausgabestand e Umschalten auf CPU ber nur eine intakte Redundanzkopplung Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration Sie k nnen auf der Reserve CPU folgendes ge ndert haben e die Hardware Konfiguration e die Speicherart des Ladespeichers Sie haben z B eine RAM Card durch eine FLASH Card ersetzt Dabei darf der neue Ladespeicher gr er oder kleiner sein als der alte Beim Ankoppeln
82. S7 400H 108 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Ankoppeln und Aufdaten 9 4 Zeit berwachung 9 4 Zeit berwachung W hrend des Aufdatens wird die Programmbearbeitung f r eine bestimmte Zeitdauer angehalten Dieses Kapitel ist f r Sie dann relevant wenn diese Zeitdauer f r Ihren Prozess kritisch ist In diesem Fall projektieren Sie die nachfolgend beschriebenen berwachungszeiten W hrend des Aufdatens berwacht das H System ob die Zykluszeitverl ngerung die Kommunikationsverz gerung und die Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 die von Ihnen projektierten Maximalwerte nicht berschreiten gleichzeitig sorgt es f r die Einhaltung der projektierten Minimalen Peripheriehaltezeit ACHTUNG Falls Sie f r die berwachungszeiten keine Werte vorgegeben haben m ssen Sie das Aufdaten in der Zyklus berwachungszeit ber cksichtigen Falls in diesem Fall das Aufdaten abgebrochen wird geht das H System in den Solobetrieb Die bisherige Master CPU bleibt im RUN die Reserve CPU geht in STOP Sie k nnen entweder alle berwachungszeiten projektieren oder keine Die technologischen Anforderungen haben Sie in den projektierten berwachungszeiten ber cksichtigt Im folgenden werden die berwachungszeiten genauer erl utert e Maximale Zykluszeitverl ngerung Zykluszeitverl ngerung diejenige Zeitspanne w hrend des Aufdatens in der keine Bearbeitung des OB 1 und keine Bearbeitung aller weite
83. STEP 7 im SIMATIC Manager umparametrieren Damit k nnen Sie einen DP Strang mit maximal 32 Slaves aufbauen S7 400H 56 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Aufbau einer CPU 41x H 3 9 PROFIBUS DP Schnittstelle 5 9 PROFIBUS DP Schnittstelle Anschlie bare Ger te An die PROFIBUS DP Schnittstelle k nnen Sie alle normkonformen DP Slaves anschlie en Die CPU ist dabei DP Master der ber den Feldbus PROFIBUS DP mit den passiven Slavestationen oder im Einzelbetrieb mit weiteren DP Mastern verbunden ist Einige anschlie bare Ger te beziehen zur Versorgung 24 V aus der Schnittstelle Dort wird diese Spannung potentialgebunden zur Verf gung gestellt Stecker Verwenden Sie ausschlie lich Busstecker f r PROFIBUS DP bzw PROFIBUS Kabel zum Anschluss von Ger ten an die PROFIBUS DP Schnittstelle siehe nstallationshandbuch Redundanter Betrieb Im redundanten Betrieb haben die PROFIBUS DP Schnittstellen dieselben Parameter S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 57 Aufbau einer CPU 41x H 5 10 Die Parameter f r die S7 400H CPUs im berblick 5 10 Die Parameter f r die S7 400H CPUs im berblick Defaultwerte Die CPU spezifischen Defaultwerte k nnen Sie mit STEP 7 Hardware konfigurieren ermitteln Parameterbl cke Das Verhalten und die Eigenschaften der CPU werden ber Parameter die in Systemdatenbausteinen gespeichert werden festgelegt Die CPUs besitzen eine definierte Voreinstellung D
84. Schritt 6 bergang in den Systemzustand Redundant Ausgangssituation Vorgehensweise Ergebnis 214 Das H System arbeitet mit der neuen Hardware Konfiguration im Solobetrieb 1 Markieren Sie im SIMATIC Manager eine CPU des H Systems und w hlen Sie den Men befehl Zielsystem gt Betriebszustand 2 Markieren Sie im Dialogfeld Betriebszustand die Reserve CPU und klicken Sie auf die Schaltfl che Neustart Warmstart Die Reserve CPU koppelt an und wird aufgedatet Das H System arbeitet mit der neuen Hardware Konfiguration im Systemzustand Redundant S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 3 Hinzuf gen von Komponenten bei PCS 7 Verhalten der Peripherie Art der Peripherie Einseitige Peripherie der Einseitige Peripherie der Geschaltete Peripherie Reserve CPU Master CPU Hinzugef gte E A Werden parametriert und Werden von der CPU aktualisiert Baugruppen von der CPU aktualisiert Treiberbausteine sind noch nicht vorhanden Evtl Treiberbausteine sind auftretende Prozess oder Diagnose Alarme werden noch nicht vorhanden zwar erkannt aber nicht gemeldet Evtl auftretende Alarme werden nicht gemeldet Weiterhin Werden neu Arbeiten ohne Unterbrechung weiter vorhandene E A parametriert und von Baugruppen der CPU aktualisiert Hinzugef gte DP wie hinzugef gte E A Treiberbausteine sind noch nicht vorhanden Evtl Stationen
85. Sie die Speicherbest ckung der zweiten CPU genau so wie Sie es in Schritt 2 bei der ersten CPU durchgef hrt haben 7 Laden Sie das Anwenderprogramm und die Hardware Konfiguration in die zweite CPU 8 Starten Sie die zweite CPU ber das PG e Zweite CPU koppelt an und wird aufgedatet e System arbeitet wieder im Systemzustand Redundant ACHTUNG Wenn Sie zu FLASH Cards wechseln wollen k nnen Sie diese bereits au erhalb der CPUs mit dem Anwenderprogramm und der Hardware Konfiguration laden Die Schritte 4 und 7 k nnen dann entfallen Die Memory Cards in beiden CPUs m ssen jedoch mit der gleichen Handlungsfolge geladen werden Eine unterschiedliche Reihenfolge der Bausteine in den Ladespeichern f hrt zu einem Abbruch des Ankoppelns S7 400H 250 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 8 ndern der Speicherbest ckung der CPU FLASH Card im H System beschreiben Sie k nnen eine FLASH Card in einem in RUN befindlichen H System beschreiben ohne das H System zu stoppen Hierzu m ssen die Online Daten der Hardware Konfiguration sowie das Anwenderprogramm in den CPUs und die entsprechenden Offline Daten auf Ihrer Engineering Station bereinstimmen FLASH Card stecken Gehen Sie folgenderma en vor 1 2 3 FLASH Card ziehen Bringen Sie die Reserve CPU in STOP und stecken Sie die FLASH Card in die CPU Url schen Sie die CPU mit Hilfe von STEP 7 Laden Si
86. Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 6 Berechnung von Zyklus und Reaktionszeiten 16 6 Berechnung von Zyklus und Reaktionszeiten Zykluszeit 1 Bestimmen Sie mit Hilfe der Operationsliste die Laufzeit des Anwenderprogrammes 2 Berechnen und addieren Sie die Transferzeit f r das Prozessabbild Richtwerte dazu finden Sie in den Tabellen ab 16 3 3 Addieren Sie dazu die Bearbeitungszeit im Zykluskontrollpunkt Richtwerte dazu finden Sie in Tabelle 16 8 4 Multiplizieren Sie den errechneten Wert mit dem Faktor aus Tabelle 16 7 Als Ergebnis erhalten Sie nun die Zykluszeit Verl ngerung der Zykluszeit durch Kommunikation und Alarme 1 Multiplizieren Sie das Ergebnis mit folgendem Faktor 100 100 projektierte Kommunikationsbelastung in 2 Berechnen Sie mit Hilfe der Operationsliste die Laufzeit der alarmverarbeitenden Programmteile Dazu addieren Sie den entsprechenden Wert aus Tabelle 16 9 Multiplizieren Sie diesen Wert mit dem Faktor aus Schritt 4 Addieren Sie diesen Wert so oft zur theoretische Zykluszeit wie oft der Alarm w hrend der Zykluszeit ausgel st wird voraussichtlich ausgel st wird Als Ergebnis erhalten Sie angen hert die tats chliche Zykluszeit Notieren Sie sich das Ergebnis Tabelle 16 12 Berechnungsbeispiel Reaktionszeit K rzeste Reaktionszeit L ngste Reaktionszeit 3 Rechnen Sie nun die Verz gerungen der Aus 3 Multiplizieren Sie die tats chliche Zykluszeit und Eing nge un
87. ai Server 1 optischer Zweifaserring H Systema o Ee N 2 CPUal CPa1 N Bus1a d H t Redundanz l Blockschaltbild 1 l CPUa2 l CPa2 l X Sen I IN D N Bro N Su 1von2 Redundanz Bild 11 7 Beispiel Redundanz mit hochverf gbarem System und redundantem Bussystem H System a PC CPU CP WincC CP CP Anlagenbus als ai al Server 2 optischer Zweifaserring OSM OSM H System a Blockschaltbild CPUa1 H CPa1 SR Busta 9 1 7 et Redundanz 1 PC l l H l 1von2 Redundanz Bild 11 8 Beispiel Redundanz mit hochverf gbarem System redundantem Bussystem und CP Redundanz im PC Ausfallverhalten Doppelfehler im hochverf gbaren System d h CPUa1 und CPa2 und der Ausfall des PC f hren zu einem Totalausfall der Kommunikation zwischen den beteiligten Systemen siehe vorhergehende Bilder S7 400H 172 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Kommunikation 11 6 Kommunikation ber S7 Verbindungen PC PG als Engeneering System ES Wenn Sie einen PC als Engeneering System einsetzen wollen m ssen Sie ihn unter seinem Namen in HW Konfig als PC Station projektieren Das ES ist einer CPU zugeordnet und kann die STEP 7 Funktionen auf dieser CPU ausf hren F llt diese CPU aus ist keine Kommunikation
88. ai b b optischer Zweifaserring Verbindung 1 OSM1 S Standardsystem CPUa1 CPa1 Bus1 OSM3 Bus CPb eur CPUa2 CPa2 H System Blockschaltbilid Verbindung 2 Bild 11 10 Beispiel Kopplung von Standard und hochverf gbaren Systemen am redundanten Ring H System Standardsystem CPU CP CPU CP CP a1 a1 b1 b1 b2 Bus1 Bus2 H System ___ Verbindung 1 Blockschaltbild Ss A f N m CPUa1 l CPa1 l Bus1 CPb1 X Standardsystem l cPub1 J CPUa2 l CPa2 H Bus2 cPb2 San Bee Verbindung 2 Bild 11 11 Beispiel Kopplung von Standard und hochverf gbaren Systemen am redundanten Bussystem Ausfallverhalten Zweifaserring und Bussystem Da hier Standard S7 Verbindungen verwendet werden die Verbindung endet auf der CPU des Teilsystems hier CPUa1 f hrt sowohl ein Fehler im hochverf gbaren System z B CPUa1 oder CPa1 als auch ein Fehler im System b z B CP b zu einem Totalausfall der Kommunikation zwischen den beteiligten Systemen siehe vorhergehende Bilder F r das Ausfallverhalten gibt es hier keine bussystemspezifischen Unterschiede S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 175 Kommunikation 11 6 Kommunikation ber S7 Verbindungen Kopplung von
89. an den Anlagenbus gekoppelt Zwischen dem Gateway und den hochverf gbaren Systemen k nnen hochverf gbare Verbindungen projektiert werden Das Gateway erm glicht die Ankopplung jeglicher Art von einkanaligen Systemen z B TCP IP mit einem herstellerspezifischem Protokoll Eine vom Anwender geschriebene Software Instanz im Gateway realisiert den einkanaligen bergang zu den hochverf gbaren Systemen Somit k nnen beliebige einkanalige Systeme an ein hochverf gbares System gekoppelt werden Verbindungsprojektierung 178 Zwischen dem Gateway CP und dem einkanaligen System sind keine hochverf gbaren Verbindungen erforderlich Der Gateway CP befindet sich in einem PC System welches hochverf gbare Verbindungen zum hochverf gbaren System hat Um hochverf gbare S7 Verbindungen zwischen H System A und dem Gateway projektieren zu k nnen ist auf dem Gateway S7 REDCONNECT erforderlich Die Umsetzung der Daten f r die Weiterleitung ber die einkanalige Kopplung muss im Anwenderprogramm realisiert werden Weitere Informationen hierzu finden Sie im Katalog Industrielle Kommunikation Jr 70 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Kommunikation 11 6 Kommunikation ber S7 Verbindungen H System a PC als Gateway Einkanaliges System CPU CP CP ICP P al a1 1 2 SC S Anlagenbus als optischer Zweifaserring Redundanz Blockschaltb
90. andere Diode mit U gt 200 V und I_F gt 1A L _ ech GPU OBER N ERREGER RER N OOOO NODON OR Ow On O0 oC oloo Nool o oA oN Le L ER GR ik OSOKOIOHOTOROWODOT EgHHRONIR olo ooN M o LI Bild F 32 Verschaltungsbeispiel SM 332 AO 4 x 12 Bit S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 383 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 32 SM332 AO 8 x 0 4 20mA HART 6E57 332 8TF017 0ABO F 32 SM332 AO 8 x 0 4 20mA HART 6ES7 332 8TF01 0ABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines Aktors an zwei SM 332 AO 8 x 0 4 20 mA HART gt 4 L R Chx TE 24V M Bild F 33 Verschaltungsbeispiel3 SM 332 AO 8 x 0 4 20mA HART S7 400H 384 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 33 SM 431 Al 16 x 16 Bit 6ES7 431 7 QHO0 0OABO F 33 SM 431 Al 16 x 16 Bit 6ES7 431 7QHO00 OABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines Sensors an zwei SM 431 AI 16 x 16 Bit Geeignete Z Diode BZX85C622 OoN OOA WU N gt 10 Messumformer 26 10 V 29 o 30 A 2 Draht 2 Messumformer 34 4 20 mA 38 37 6 2V 38 39 40 N e oo oo 4 Draht Messumformer 14 Uu 20 50
91. automation siemens com Service amp Support im Internet S7 400H Zus tzlich zu unserem Dokumentations Angebot bieten wir Ihnen im Internet unser komplettes Wissen online an Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 17 Vorwort 1 1 Vorwort 18 Service amp Support http www siemens com automation service amp support Dort finden Sie Den Newsletter der Sie st ndig mit den aktuellsten Informationen zu Ihren Produkten versorgt Die aktuellsten Dokumente ber unsere Suche in Service amp Support Ein Forum in welchem Anwender und Spezialisten weltweit Erfahrungen austauschen Ihren Ansprechpartner f r Automatisierungs vor Ort Informationen ber Vor Ort Service Reparaturen Ersatzteile Vieles mehr steht f r Sie unter dem Begriff Leistungen bereit S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Hochverf gbare Automatisierungssysteme 2 2 1 Redundante Automatisierungssysteme der SIMATIC Einsatzziele von redundanten Automatisierungssystemen In der Praxis werden redundante Automatisierungssysteme eingesetzt mit dem Ziel eine h here Verf gbarkeit oder Fehlersicherheit zu erreichen runde Aomatsienngssysieme gt IN Hochverf gbare 1von2 Systeme Fehlersichere 2von2 Systeme Ziel Verminderung der Wahrschein Ziel Schutz von Leben Umwelt lichkeit von Produktionsausf llen und Kapital durch sicheres durch Parallelbetrieb zweier Abschalten in eine gesicherte Systeme Ruhel
92. befehle zur Verf gung Hilfethemen ffnet das Inhaltsverzeichnis der Hilfe Die Hilfe zu H Systemen finden Sie unter Konfigurieren von H Systemen e Hilfe benutzen gibt detaillierte Anweisungen zum Umgang mit der Online Hilfe e Die kontext sensitive Hilfe bietet Informationen zum aktuellen Kontext z B zu einem ge ffneten Dialogfeld oder zu einem aktiven Fenster Sie l sst sich ber die Schaltfl che Hilfe oder ber die Taste F1 aufrufen e Eine weitere Form kontext sensitiver Hilfe bietet die Statuszeile Zu jedem Men befehl wird hier eine kurze Erkl rung angezeigt sobald sich der Mauszeiger auf dem Men befehl befindet e Auch zu den Symbolen in der Funktionsleiste wird eine kurze Erl uterung eingeblendet wenn der Mauszeiger kurze Zeit ber den Symbolen verweilt Wenn Sie Informationen der Online Hilfe lieber in gedruckter Form lesen m chten k nnen Sie einzelne Hilfethemen B cher oder die gesamte Hilfe auch ausdrucken S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Vorwort 1 1 Vorwort Recycling und Entsorgung Die S7 400H ist aufgrund ihres Aufbaus aus schadstoffarmen Materialien recyclingf hig F r ein umweltvertr gliches Recycling und die Entsorgung Ihres Altger tes wenden Sie sich an einen zertifizierten Entsorgungsbetrieb f r Elektronikschrott Weitere Unterst tzung Bei Fragen zur Nutzung der im Handbuch beschriebenen Produkte die Sie hier nicht beantwortet finden wenden Sie sich bitte a
93. bei der H CPU CPU in Auslieferungszustand Nicht m glich zur cksetzen Reset to factory setting Darensatz Routing Nicht m glich Siehe auch System und Betriebszust nde der S7 400H Seite S7 400H 344 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Einsetzbare Funktions und Kommunikationsbaugruppen in S7 400H Folgende Funktionsbaugruppen FM und Kommunikationsbaugruppen CP k nnen Sie in ein Automatisierungssystem S7 400H einsetzen Zentral einsetzbare FMs und CPs Baugruppe Bestell Nr Ausgabestand einseitig redundant Z hlerbaugruppe FM 450 6ES7 450 1AP00 OAEO ab Erzeugnisstand 2 ja nein Funktionsbaugruppe FM 458 1 DP 6DD 1607 0AA1 Ab Firmware 1 1 0 ja nein 6DD 1607 0AA2 Ab Firmware 2 0 0 ja nein Kommunikationsbaugruppe 6ES7 441 1AA02 OAEO ab Erzeugnisstand 2 ja nein CP441 1 Punkt zu Punkt Kopplung 6ES7 441 1AA03 0AEO ab Erzeugnisstand 1 mit Firmware V1 0 0 6ES7 441 1AA0O4 0AEO ab Erzeugnisstand 1 mit Firmware V1 0 0 6ES7 441 2AA02 OAEO ab Erzeugnisstand 2 6ES7 441 2AA0O3 0OAEO ab Erzeugnisstand 1 mit Firmware V1 0 0 6ES7 441 2AAO4 0AEO ab Erzeugnisstand 1 mit Firmware V1 0 0 Kommunikationsbaugruppe 6ES7 441 2AA0O3 0OAEO ab Erzeugnisstand 1 ja nein CP441 2 Punkt zu Punkt mit Firmware V1 0 0 Kopplung Kommunikationsbaugruppe 6GK7 443 1EX10 0XEO ab Erzeugnisstand 1 ja ja CP443 1 Multi Industrial Ethernet mit Firmware V2 6 7 TCP ISO Transport
94. bernehmen Sie nach M glichkeit den voreingestellten Wert e Vergr ern Sie den Wert nur dann wenn die CPU haupts chlich zu Kommunikationszwecken eingesetzt wird und das Anwenderprogramm zeitunkritisch ist In allen anderen F llen den Wert nur verringern Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 281 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 5 Reaktionszeit 16 5 Reaktionszeit Definition Reaktionszeit Die Reaktionszeit ist die Zeit vom Erkennen eines Eingangssignals bis zur nderung eines damit verkn pften Ausgangssignals Schwankungsbreite Die tats chliche Reaktionszeit liegt zwischen einer k rzesten und einer l ngsten Reaktionszeit Zur Projektierung Ihrer Anlage m ssen Sie immer mit der l ngsten Reaktionszeit rechnen Im folgenden werden k rzeste und l ngste Reaktionszeit betrachtet damit Sie sich ein Bild von der Schwankungsbreite der Reaktionszeit machen k nnen Faktoren Die Reaktionszeit h ngt von der Zykluszeit und von folgenden Faktoren ab e Verz gerung der Eing nge und Ausg nge e Zus tzliche DP Zykluszeiten im PROFIBUS DP Netz e Bearbeitung im Anwenderprogramm Verz gerung der Ein Ausg nge Sie m ssen je nach Baugruppe folgende Verz gerungszeiten beachten e f r Digitaleing nge die Eingangsverz gerungszeit e f r alarmf hige Digitaleing nge die Eingangsverz gerungszeit baugruppeninterne Aufbereitungszeit e f r Digitalausg nge vernachl ssigbare Verz gerungszeiten e f
95. des Ankoppelns und Aufdatens 4444440nene nennen S7 400H 4 Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 Inhaltsverzeichnis 10 Einsatz von Peripherie in S7 400H ENEE 121 10 1 Einsatz von Peripherie in S7 400H 242242444440400nnnnnnnnnnennnennnnnnnnnnnnnnennnnnrnnnnennnennnnen 121 10 2 Einf hrung ee el anhand adden 121 10 3 Einsatz von einkanalig einseitiger Peripherie 10 4 Einsatz von einkanalig geschalteter Peripherie 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie snssssrssrstrrirtrrttttttntnttntintntnntntnntnnnt antrene ntanna nenene 129 10 5 1 Anschluss von redundanter Peripherie 10 5 2 Redundant einsetzbare Signalbaugruppen eeeneeseenseensennnnennnnnnnnnenennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennennennnn 136 10 5 3 Status der Passivierung ermitteln o sssisrsiins ni niinnnnniin innnan Nan anaE RAAN a AAN aA NAAA 10 6 Weitere M glichkeiten zum Anschluss von redundanter Peripherie 11 Kommu nik ti n en er ahnen Eada EEEE anana aL siia Eai 161 11 1 Kommunik tion er lei 161 11 2 Grundlagen und Grundbeorfte sissu a a AAAA AAAA 162 11 3 EinseZZb re NetZe use anreisen 11 4 Einsetzbare kommunikattonscdienste 11 5 Kommunikation ber hochverf gbare S7 Verbindungen s s s ssssrsrrrirrrstrtnrtntnrtntnntnnn nennen 166 11 5 1 Kommunikation zwischen hochverf gbaren Systemen 167 11 5 2 Kommunikation zwischen hochverf gbaren Systemen und einer hochverf gbaren
96. die Ein Ausgabebaugruppen einfach vorhanden k nnen aber von beiden Teilsystemen angesprochen werden e Zweikanalig redundanter Aufbau mit h chster Verf gbarkeit Beim zweikanalig redundanten Aufbau sind die Ein Ausgabebaugruppen doppelt vorhanden und k nnen von beiden Teilsystemen angesprochen werden Weitere Informationen Ausf hrliche Informationen zum Einsatz von Peripherie finden Sie im Kapitel Peripherie in S7 400H Seite 121 S7 400H 28 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Aufbaum glichkeiten der S7 400H 3 5 3 5 Kommunikation Kommunikation Die Kommunikation kann bei der S7 400H ber folgende Wege und Mechanismen stattfinden e Anlagenbusse mit Industrial Ethernet e Punkt zu Punkt Kopplung Dies gilt sowohl f r zentral als auch f r dezentral einsetzbare Komponenten Die einsetzbaren Kommunikationsbauaruppen sind im Anhang Einsetzbare Funktions und ommunikationsbaugruppen in S7 400H Seite aufgef hrt Verf gbarkeit der Kommunikation Bei S7 400H k nnen Sie die Verf gbarkeit der Kommunikation variieren Entsprechend Ihrer Anforderung an die Kommunikation gibt es f r S7 400H unterschiedliche L sungen Sie reichen vom Aufbau einer einfachen Linienstruktur des Netzes bis zum redundanten optischen Zweifaserring Unterst tzt wird die hochverf gbare Kommunikation ber PROFIBUS oder Industrial Ethernet ausschlie lich mit S7 Kommunikationsfunktionen Programmierung und Projektierung Au
97. einen DP Slave werden durch die Profibus DP Norm Obergrenzen festgelegt Deshalb k nnen in einen DP Normslave maximal 64 Worte 128 Byte Nutzdaten konsistent in einem Block bertragen werden Bei der Projektierung legen Sie fest wie gro der konsistente Bereich ist Dazu ist im speziellem Kennungsformat SKF eine maximale L nge der konsistenten Daten von 64 Worten 128 Byte einstellbar 128 Byte f r Eing nge und 128 Byte f r Ausg nge Eine gr ere L nge ist nicht m glich Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 77 S7 400H im PROFIBUS DP Betrieb 7 2 Konsistente Daten Diese Obergrenze gilt nur f r reine Nutzdaten Diagnose und Parameterdaten werden zusammengefasst zu ganzen Datens tzen und somit grunds tzlich konsistent bertragen Im allgemeinen Kennungsformat AKF ist eine maximale L nge der konsistenten Daten von 16 Worten 32 Byte einstellbar 32 Byte f r Eing nge und 32 Byte f r Ausg nge Eine gr ere L nge ist nicht m glich Beachten Sie in diesem Zusammenhang auch dass eine CPU 41x als DP Slave im allgemeinen Kontext an einem Fremd Master Anbindung ber GSD ber das allgemeine Kennungsformat konfigurierbar sein muss Aus diesem Grund ist der bergabespeicher einer CPU 41x als DP Slave zum PROFIBUS DP maximal 16 Worte 32 Byte gro 7 2 5 Konsistenter Datenzugriff ohne Einsatz der SFC 14 oder SFC 15 Ein konsistenter Datenzugriff gt 4 Bytes ist auch ohne die SFC 14 bzw SFC 15 m glich
98. einzelnen Komponenten und aus der Struktur des Systems Die MTBF der Komponenten erf llt die Norm SN 29500 Diese Norm entspricht der Norm MIL HDBK 217 F Die Berechnungen werden mit der Diagnose Abdeckung jeder einzelnen Komponente durchgef hrt Als CCF Faktor wird ein Wert zwischen 0 2 und 2 angenommen abh ngig von der Konfiguration des Systems Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 325 Kennwerte redundanter Automatisierungssysteme A T Grundbegriffe Common Cause Failure CCF Ein Common Cause Failure CCF ist ein Fehler der von einem oder mehreren Ereignissen hervorgerufen wird die gleichzeitige Fehler von zwei oder mehr getrennten Kan len oder Komponenten in einem System verursachen Ein CCF f hrt zum Ausfall des Systems Ein Common Cause Failure kann durch einen der folgenden Faktoren verursacht werden e Temperatur e Feuchtigkeit e Korrosion e Vibration und Schock e EMV Belastung e Elektrostatische Entladung e Interferenz mit Radiowellen e Unerwartete Abfolge von Ereignissen e Bedienfehler Der CCF Faktor gibt das Verh ltnis an zwischen der Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines CCF und der Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines beliebigen Fehlers CCF Faktoren liegen typisch zwischen 2 und 0 2 bei einem System aus gleichen Komponenten und zwischen 1 und 0 1 bei einem System aus verschiedenen Komponenten Im G ltigkeitsbereich der IEC 61508 wird f r MTBF Berechnungen ein CCF Fakto
99. finden Sie in der Operationsliste S7 400H Dort finden Sie alle von den jeweiligen CPUs verarbeitbaren STEP 7 Anweisungen mit ihrer Ausf hrungszeit sowie alle in den CPUs integrierten SFCs SFBs bzw die in STEP 7 aufrufbaren IEC Funktionen mit ihren Bearbeitungszeiten 16 1 Zykluszeit In diesem Kapitel erfahren Sie wie sich die Zykluszeit zusammensetzt und wie Sie die Zykluszeit berechnen k nnen Definition Zykluszeit Die Zykluszeit ist die Zeit die das Betriebssystem f r die Bearbeitung eines Programmdurchlaufes d h eines OB 1 Durchlaufes sowie aller diesen Durchlauf unterbrechenden Programmteile und Systemt tigkeiten ben tigt Diese Zeit wird berwacht Zeitscheibenmodell Die zyklische Programmbearbeitung und damit auch die Bearbeitung des Anwenderprogramms erfolgt in Zeitscheiben Um Ihnen die Abl ufe besser vor Augen zu f hren gehen wir im Folgenden davon aus dass jede Zeitscheibe exakt 1 ms lang ist S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 269 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 1 Zykluszeit Prozessabbild Damit der CPU f r die Dauer der zyklischen Programmbearbeitung ein konsistentes Abbild der Prozess Signale zur Verf gung steht werden die Prozess Signale vor der Programmbearbeitung gelesen bzw geschrieben Anschlie end greift die CPU w hrend der Programmbearbeitung beim Ansprechen der Operandenbereiche Eing nge E und Ausg nge A nicht direkt auf die Signalbaugruppen zu sond
100. gbare Kommunikationsverbindungen Hochverf gbare Verbindungen werden projektiert es ist keine zus tzliche Programmierung erforderlich Beim Einsatz von hochverf gbaren Verbindungen k nnen Sie die SFBs f r projektierte Verbindungen benutzen Selbsttest Der Selbsttest wird automatisch durchgef hrt es ist keine zus tzliche Programmierung erforderlich Hochwertiger RAM Test Nach ungepuffertem NETZ EIN f hrt die H CPU einen hochwertigen RAM Test durch Geschaltete Peripherie Keine zus tzliche Programmierung erforderlich siehe Kapitel insatz von einkanalig geschalteter Peripherie Seite 125 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 341 Unterschiede zwischen hochverf gbaren und Standard Systemen Funktion Information in der Systemzustandsliste Zus tzliche Programmierung e ber die Teilliste mit der SZL ID W 16 0019 erhalten Sie auch Datens tze f r die H spezifischen LEDs e ber die Teilliste mit der SZL ID W 16 0222 erhalten Sie auch Datens tze f r die Redundanzfehler OBs e ber die Teilliste mit der SZL ID W 16 xy71 erhalten Sie Informationen ber den aktuellen Zustand des H Systems e ber die Teilliste mit der SZL ID W 16 0174 erhalten Sie auch Datens tze f r die H spezifischen LEDs e ber die Teilliste mit der SZL ID W 16 xy75 erhalten Sie Auskunft ber den Zustand der Kommunikation zwischen dem H System und geschalteten DP Slaves berwachungen be
101. geht In dieser Zeitspanne werden die Ausg nge von beiden CPUs angesteuert Ein Abfallen der Peripherie wird somit auch beim Aufdaten mit Master Reserve Umschaltung verhindert Die minimale Peripheriehaltezeit ist insbesondere beim Aufdaten mit Master Reserve Umschaltung von Bedeutung Wenn Sie f r die minimale Peripheriehaltezeit den Wert O projektieren kann es bei einer Anlagen nderung im laufenden Betrieb zu einem Abfallen der Ausg nge kommen Die Startzeitpunkte der berwachungszeiten sind in Bild 9 2 in den unterlegten K sten dargestellt Die Zeiten enden jeweils beim Eintritt in den Systemzustand Redundant bzw bei der Master Reserve Umschaltung d h beim bergang des neuen Masters in RUN am Ende des Aufdatens Im folgenden Bild sind die beim Aufdaten relevanten Zeiten zusammenfassend dargestellt Aufdaten minimale Peripheriehaltezeit Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 Kommunikationsverz gerung Zykluszeitverl ngerung t1 Ende der laufenden OBs bis Priorit tsklasse 15 t2 Stop aller Kommunikationsfunktionen t3 Ende des Weckalarm OB mit Sonderbehandlung t4 Ende des Kopierens der Ausg nge auf die Rerve CPU t5 Systemzustand Redundant oder Master Reserve Umschaltung Bild 9 4 Bedeutung der beim Aufdaten relevanten Zeiten Reaktion auf Zeit berschreitung Wenn eine der berwachten Zeiten den projektierten Maximalwert berschreitet wird folgender Ablauf gestartet 1 Abbruch des A
102. glichen Doppelfehlern z B bei gleichzeitiger Unterbrechung der Lichtwellenleiter Beachten Sie weiterhin dass vor dem Einschalten der Stromversorgung bzw vor dem Einschalten des Systems die Lichtwellenleiter in beiden CPUs gesteckt sind da es sonst m glich ist dass beide CPUs das Anwenderprogramm als Master CPU bearbeiten S7 400H 260 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Synchronisationsmodule 15 2 Installation von Lichtwellenleitern Qualit tssicherung vor Ort berpr fen Sie die folgenden Punkte bevor Sie die Lichtwellenleiter verlegen Wurde der richtige Lichtwellenleiter angeliefert Weist das Produkt Transportsch den auf Ist ein geeignetes Zwischenlager f r die Lichtwellenleiter auf der Baustelle organisiert Stimmen die Kategorie von Leiter und Anschlusskomponenten berein Lagerung der Lichtwellenleiter Wird der Lichtwellenleiter nach der Lieferung nicht unmittelbar verlegt so empfiehlt es sich ihn an einem von mechanischen und thermischen Einfl ssen gesch tzten und trockenem Ort zu lagern Halten Sie die zul ssigen Lagertemperaturen ein Diese ist im Datenblatt des Lichtwellenleiters angegeben Der Lichtwellenleiter sollte nach M glichkeit bis zur Verlegung in der Originalverpackung verbleiben Offene Verlegung Mauerdurchbr che Kabelkan le Beachten Sie bei der Verlegung von Lichtwellenleitern folgende Punkte Kabeleinzug Die Lichtwellenleiter k nnen offen verlegt werden wenn in d
103. gr er oder kleiner sein als der alte i i i n genannte enarien sind in Kapitel Ausfall und ausch von Komponenten i im laufenden Betrieb Seite 1 191 beschrieben Hinweis Falls Sie auf der Reserve CPU weder die Hardware Konfiguration noch die Speicherart des Ladespeichers ge ndert haben erfolgt dennoch eine Master Reserve Umschaltung und die bisherige Master CPU geht in STOP Hinweis Wenn Sie Verbindungen ber NETPRO nachgeladen haben d rfen Sie danach die Speicherart des Ladespeichers nicht mehr von RAM auf FLASH ndern Wenn das Ankoppeln und Aufdaten von STEP 7 aus mit der Option Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration ausgel st wurde ergibt sich folgendes Verhalten bez glich der Behandlung der Speicherinhalte Der Inhalt des Ladespeichers wird nicht von der Master CPU in die Reserve CPU kopiert Folgende Komponenten werden aus dem Arbeitsspeicher der Master CPU in die Reserve CPU bertragen e Inhalt aller Datenbausteine die in beiden Ladespeichern denselben Schnittstellen Zeitstempel haben und deren Attribute schreibgesch tzt und unlinked nicht gesetzt sind e Datenbausteine die in der Master CPU durch SFC erzeugt wurden Die in der Reserve CPU per SFC erzeugten DBs werden gel scht Ist ein Datenbaustein mit gleicher Nummer auch im Ladespeicher der Reserve CPU enthalten wird das Ankoppeln mit einem Eintrag im Diagnosepuffer abgebrochen e Prozessabbilder Zeiten Z h
104. h in einer Zeitscheibe kann der Kommunikationsanteil wesentlich gr er als 20 sein Daf r betr gt der Kommunikationsanteil in der n chsten Zeitscheibe nur wenige oder 0 Den Einfluss der Kommunikationslast auf die Zykluszeit dr ckt folgende Formel aus Tats chliche 2 100 Zykluszeit Zykluszeit x n ee ae en m aa a y 100 projektierte Kommunikationsbelastung in Ergebnis auf n chste ganze Zahl aufrunden Bild 16 4 Formel Einfluss der Kommunikationslast Datenkonsistenz Das Anwenderprogramm wird zur Kommunikationsbearbeitung unterbrochen Die Unterbrechung kann nach jedem Befehl erfolgen Diese Kommunikationsauftr ge k nnen die Anwenderdaten ver ndern Dadurch kann die Datenkonsistenz nicht ber mehrere Zugriffe gew hrleistet werden Wie Sie eine Konsistenz gew hrleisten k nnen die mehr als nur einen Befehl umfasst erfahren Sie im Kapitel Konsistente Daten Zeitscheibe 1ms Anwenderprogramm Bild 16 5 Aufteilung einer Zeitscheibe Unterbrechung des Anwenderpgrogrammes Anteil parametrierbar zwischen 5 und 50 Vom verbleibenden Anteil ben tigt das Betriebssystem f r interne Aufgaben einen Anteil Dieser Anteil ist im Faktor ber cksichtigt der in den Tabellen ab 16 3 angegeben ist S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 279 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 4 Kommunikationslast Beispiel 20 Kommunikationslast Im der Hardwarekonfiguration haben sie
105. hochverf gbaren Systems erfordern H ufig reichen einfache Software Mechanismen aus die im Fehlerfall die Fortsetzung einer ausgefallenen Steuerungsaufgabe auf einem Ersatzsystem erm glichen Die Optionssoftware SIMATIC S7 Software Redundanz kann auf Standardsystemen S7 300 und S7 400 eingesetzt werden um Prozesse zu steuern welche Umschaltzeiten auf ein Ersatzsystem im Sekundenbereich tolerieren wie z B Wasserwerke Wasseraufbereitungsanlagen oder Verkehrsfl sse Redundante Peripherie 20 Als redundante Peripherie werden Ein Ausgabebaugruppen bezeichnet die doppelt vorhanden sind und paarweise redundant projektiert und betrieben werden Der Einsatz redundanter Peripherie bietet die h chste Verf gbarkeit da auf diese Weise sowohl der Ausfall einer CPU als auch einer Signalbaugruppe toleriert wird F r den Einsatz redundanter Peripherie setzen Sie die Bausteine de einbibliothe nktionale Peripherie Redundanz ein siehe Kapitel A nschluss v von redundanter Peripherie Seite 129 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Hochverf gbare Automatisierungssysteme 2 2 Erh hung der Verf gbarkeit von Anlagen 2 2 Erh hung der Verf gbarkeit von Anlagen Das Automatisierungssystem S7 400H erf llt die hohen Anforderungen an Verf gbarkeit Intelligenz und Dezentralisierung die an moderne Automatisierungssysteme gestellt werden Weiterhin bietet es alle Funktionen zum Erfassen und Aufbereiten von Prozessdaten so
106. hrend des Ankoppelns und Aufdatens Anforderung an Eingangssignale w hrend des Aufdatens W hrend des Aufdatens werden die zuvor eingelesenen Prozess Signale beibehalten und nicht aktualisiert Die nderung eines Prozess Signals w hrend des Aufdatens wird von der CPU nur dann erkannt wenn der ge nderte Signalzustand auch nach Abschluss des Aufdatens noch vorliegt Impulse Signalwechsel 0 gt 1 gt 0 bzw 1 gt 0 1 die w hrend des Aufdatens auftreten werden von der CPU nicht erkannt Sorgen Sie deshalb daf r dass die Zeit zwischen zwei Signalwechseln Impulsdauer stets gr er ist als die f r das Aufdaten ben tigte Zeit Kommunikationsverbindungen und funktionen Verbindungen auf der Master CPU werden nicht abgebaut Zugeh rige Kommunikationsauftr ge werden jedoch w hrend des Aufdatens nicht bearbeitet Sie werden gespeichert und nachgeholt sobald einer der folgenden F lle eintritt e Das Aufdaten ist abgeschlossen und das System ist im Zustand Redundant e Das Aufdaten und die Master Reserve Umschaltung sind abgeschlossen das System ist im Solobetrieb e Das Aufdaten wurde z B wegen Zeit berschreitung abgebrochen das System ist wieder im Solobetrieb Ein Erstaufruf der Kommunikationsbausteine ist w hrend des Aufdatens nicht m glich Url schanforderung bei Abbruch des Ankoppelns 120 Wird das Ankoppeln abgebrochen w hrend der Inhalt des Ladespeichers von der Master CPU auf die Reserve CP
107. konsistente Daten maximal 244 Byte Zugriff auf konsistente Daten im Prozessabbild ja digitale Kan le maximal 65536 maximal 65536 e davon zentral maximal 65536 maximal 65536 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Technische Daten 17 1 Technische Daten der CPU 412 3H 6ES7 412 3HJ14 0AB0 Adressbereiche Ein Ausg nge analoge Kan le maximal 4096 maximal 4096 e davon zentral maximal 4096 maximal 4096 Ausbau Zentralger te Erweiterungsger te maximal 1 21 Multicomputing nein Anzahl steckbarer IM gesamt maximal 6 e IM460 maximal 6 e IM 463 2 maximal 4 nur im Einzelbetrieb Anzahl DP Master e integriert 1 e ber CP 443 5 Ext maximal 10 Betreibbare FMs und CPs begrenzt durch Anzahl Steckpl tze und Anzahl Verbindungen begrenzt durch Anzahl Verbindungen maximal 30 e Profibus und Ethernet CPs inkl CP 443 5 maximal 14 davon maximal 10 CPs als DP Extended Master Anschlie bare OPs 15 davon 8 mit Meldungsverarbeitung Uhrzeit Uhr Echtzeituhr ja e gepuffert ja e Aufl sung 1 ms Maximale Abweichung pro Tag e Netz Aus gepuffert 1 7 S e Netz Ein ungepuffert 8 6 s Betriebsstundenz hler 8 e Nummer Nummernband 0 bis 7 e Wertebereich 0 bis 32767 Stunden e Granularit t 1 Stunde e remanent ja Uhrzeitsynchronisation ja e im AS auf MPI und DP als Master
108. l 38 39 40 41 42 43 44 45 46 5 47 97 D EEE o A o N z B 1 N 4003 SCONDUIPWMD k fe No o 44 24V 46 o e 4T o Bild F 24 Verschaltungsbeispiel SM 422 DO 32 x DC 24 V 0 5 A S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 375 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 25 SM 331 Al 4 x 15 Bit EEx ib 6ES7 331 7RDO0 OABO F 25 376 SM 331 Al 4 x 15 Bit EEx ib 6ES7 331 7RDO0 OABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines 2 Draht Messumformers an zwei SM 331 Al 4 x 15 Bit EEx ib Der Messumformer ist jeweils an Kanal 1 angeschlossen Geeignete Z Diode BZX85C6v2 2 Draht Messumformer A A 20 MA FIN o or o dohier h i e Zeit est e ve E GO oolooeobor obio AAN fl of oi oN o gt i O2omtormo omohobozobio N Bild F 25 Verschaltungsbeispiel SM 331 AI 4 x 15 Bit EEx ib S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 26 SM 331 Al8x 12 Bit 6ES7 331 7KF02 0ABO F 26 SM 331 Al 8x 12 Bit 6ES7 331 7KF02 0ABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines Messumformers an zwei SM 331 Al8x 12 Bit Der Messumformer ist jeweils an Kanal 0 angeschlossen L gt AN oTo ooN _ BONO
109. laden OB 70 OB 72 OB 80 OB 82 OB 83 OB 85 OB 86 OB 87 OB 88 OB 121 und OB 122 Werden diese OBs nicht geladen so geht das H System im Fehlerfall in den Systemzustand STOP Anlegen einer H Station Die SIMATIC H Station ist im SIMATIC Manager ein eigener Stationstyp Sie erm glicht die Projektierung von zwei Zentralger ten mit je einer CPU und damit den redundanten Aufbau der H Station S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 185 Projektierung mit STEP 7 12 2 Projektieren mit STEP 7 12 2 1 Aufbauregeln 12 2 2 Regeln f r die Best ckung einer H Station Zus tzlich zu den Regeln die allgemein f r die Anordnung von Baugruppen in S7 400 gelten sind bei einer H Station folgende Bedingungen einzuhalten Die Zentralbaugruppen m ssen an den jeweils gleichen Steckpl tzen eingef gt werden Redundant eingesetzte externe DP Masteranschaltungen oder Kommunikationsbaugruppen m ssen an den jeweils gleichen Steckpl tzen eingef gt werden Externe DP Masteranschaltungen f r redundante DP Mastersysteme d rfen nur in den Zentralger ten gesteckt werden und nicht in Erweiterungsger ten Redundant eingesetzte Baugruppen CG B CPU 417 4H DP Slaveanschaltung IM 153 2 m ssen identisch sein d h sie m ssen dieselbe Bestellnummer und denselben Erzeugnis Stand bzw Firmware Stand aufweisen Eine H Station kann maximal 20 Erweiterungsger te enthalten Baugruppentr ger mit gerader Nummer k n
110. mit konfektioniertem Kabel k nnen Sie unter der Nummer A5E00728552A bestellen Hinweis Sie ben tigen die externe Einspeisung an der Buchse EXT BATT wenn Sie eine Stromversorgungsbaugruppe tauschen und das in einem RAM hinterlegte Anwenderprogramm und die oben erw hnten Daten f r die Dauer des Baugruppentausches puffern wollen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 41 Aufbau einer CPU 41x H 5 2 berwachungsfunktionen der CPU 5 2 berwachungsfunktionen der CPU berwachungen und Fehlermeldungen In der Hardware der CPU und im Betriebssystem sind berwachungsfunktionen vorhanden die ein ordnungsgem es Arbeiten und ein definiertes Verhalten im Fehlerfall sicherstellen Bei einer Reihe von Fehlern ist auch eine Reaktion durch das Anwenderprogramm m glich Nachfolgende Tabelle gibt eine bersicht ber m gliche Fehler ihre Ursache und die Reaktionen der CPU Dar ber hinaus stehen Ihnen in jeder CPU Test und Auskunftsfunktionen zur Verf gung die Sie mit STEP 7 aufrufen k nnen Fehlerart Fehlerursache Reaktion des Betriebssystems Fehler LED Zugriffsfehler Ausfall einer Baugruppe SM FM CP LED EXTF leuchtet solange der EXTF Fehler nicht behoben ist Bei SMs e Aufruf von OB 122 bei Direktzugriffen Aufruf von OB 85 bei Prozessabbild Aktualisierung e Eintrag in Diagnosepuffer e Bei Eingabebaugruppen Eintrag von Null als Datum in den Akku oder das P
111. nderungen vorbehalten Postfach 48 48 90026 N RNBERG DEUTSCHLAND Inhaltsverzeichnis 1 V el E 1 1 M OPNO EE 2 Hochverf gbare Automatisierungssysteme EEN 2 1 Redundante Automatisierungssysteme der SIMATIC sssssssessesrsseerreserrssrirrssrtrrssrirnssrerssren 2 2 Erh hung der Verf gbarkeit von Anlagen 3 Aufbaum glichkeiten der G AO0H ee 3 1 Aufbaum glichkeiten der S7 400H uu 22224444442400nnnnnnnnennennnnennennnnennennnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnn nenn 3 2 Regeln f r die Best ckung einer H Station nn nnn aan 3 3 Das Basissystem der S7 400H nenn nn nanena 3 4 Peripherie f r G A00H ttnn ntsttttt EnEn nn SEEE EEES EESE EE EEEn EnEn nE rennene EEEE 3 5 Kommunikation 2244444444444Hnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn san 3 6 Werkzeuge zur Projektierung und Programmierung nn 3 7 REES e E te ell BEE 3 8 Dokumentation EEN 4 Erste Schritte 2 ee EERSTEN EES Een 4 1 Erste Schritlei u messe el ai Edge dead ee 4 2 Miel Ee len EE 4 3 Hardware aufbauen und S7 400H in Betrieb nehmen 4 4 Beispiele f r die Reaktion des H Systems in Fehlerf llen nn nnnn essen 5 AufbauseinerGPUATX H un ana Eh rn nennen ana ke aE A 5 1 Bedien und Anzeigeelemente der CDU 5 2 berwachungsfunktionen der CRU 5 3 Zustands und Fehler anzeigen 2 2 2 4a 4 Bias SEA EA SESAN OSEAAN 5 4 Betriebsartenschalter 2 2 2 2 essen a A E SE aAa AT SE 5
112. nicht mehr angesprochen Baugruppen Weiterhin vorhandene Werden neu parametriert und Arbeiten ohne Unterbrechung weiter E A Baugruppen von der CPU aktualisiert Zu entfernende DP wie zu entfernende E A Baugruppen s o Stationen 1 nicht mehr in der Hardware Konfiguration enthalten aber noch gesteckt 2 Zentrale Baurgruppen werden zus tzlich erst zur ckgesetzt Ausgabe Baugruppen geben dabei kurzzeitig 0 aus statt der konfigurierten Ersatz oder Haltewerte Verhalten bei berschreitung der berwachungszeiten Wenn eine der berwachten Zeiten den konfigurierten Maximalwert berschreitet wird das Aufdaten abgebrochen Das H System bleibt mit der bisherigen Master CPU im Solobetrieb und versucht unter bestimmten Voraussetzungen das Ankoppeln und Aufdaten sp ter erneut Seite 109 N heres entnehmen Sie bitte dem Kapitel 14 6 7 STEP 7 Schritt 7 Hardware umbauen Ausgangssituation Das H System arbeitet mit der neuen Hardware Konfiguration im Systemzustand Redundant Vorgehensweise 1 Trennen Sie alle Sensoren und Aktoren von den zu entfernenden Komponenten S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 239 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 6 Entfernen von Komponenten bei STEP7 2 Entfernen Sie die gew nschten Komponenten aus dem System Zentrale Baugruppen aus den Baugruppentr gern ziehen Baugruppen aus modularen DP Stationen ziehen DP Stationen von DP
113. nnen Daten ber Subnetze Industrial Ethernet PROFIBUS bertragen werden Die im Betriebssystem integrierten Kommunikations SFBs bieten Ihnen die M glichkeit einer quittierten Daten bertragung Es k nnen nicht nur Daten bertragen sondern auch weitere Kommunikationsfunktionen zum Steuern und berwachen des Kommunikationspartners verwendet werden Anwenderprogramme welche f r Standardkommunikation geschrieben wurden k nnen ohne Programm nderung auch f r hochverf gbare Kommunikation zum Ablauf kommen Die Leitungs und Verbindungsredundanz hat keine R ckwirkung auf das Anwenderprogramm Hinweise zur Programmierung der Kommunikation finden Sie in der STEP 7 Dokumentation z B Programmieren mit STEP 7 Die Kommunikationsfunktionen START und STOP wirken auf genau eine CPU oder auf alle CPUs des H Systems genaueres siehe Referenzhandbuch Systemsoftware f r S7 300 400 System und Standardfunktionen Bei laufenden Kommunikationsauftr gen ber hochverf gbare S7 Verbindungen k nnen St rungen einer Teilverbindung zu Laufzeitverl ngerungen der Kommunikationsauftr ge f hren ACHTUNG Verbindungsprojektierung im laufenden Betrieb laden Wenn Sie eine Verbindungsprojektierung im laufenden Betrieb laden k nnen aufgebaute Verbindungen abgebrochen werden Kommunikation zwischen hochverf gbaren Systemen Die einfachste Erh hung der Verf gbarkeit zwischen gekoppelten Systemen l sst sich ber einen redund
114. redundanter Es Seite 12 129 tritt diese Besonderheit nicht auf Um die Zeitspanne w hrend der das H System zwangsweise im Solobetrieb l uft m glichst kurz zu halten f hren Sie folgende Schritte aus bevor Sie mit der Hardware nderung beginnen e Vergewissern Sie sich dass die Speicherbest ckung Sch GE f r die neue Konfiguration und das neue Anwenderprogramm ausre eitern Sie im Bedarl erst die Speicherbest ckung siehe Kapitel ndern der Stee der CPU Seite 248 e Achten Sie darauf dass Baugruppen die zwar gesteckt aber nicht konfiguriert sind keine Auswirkungen auf den Prozess haben Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 209 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 3 Hinzuf gen von Komponenten bei PCS 7 14 3 Ausgangssituation Hinzuf gen von Komponenten bei PCS 7 Sie haben sichergestellt dass die CPU nn Z B die berwachungszeiten zu dem geplanten neuen Programm passen entsprechend ndern siehe Kapitel A KE der CPU Paramete PU Parameter Seite 24 342 Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Vorgehensweise Um Hardware Komponenten unter PCS 7 zu einem H System hinzuzuf gen sind die nachfolgend aufgelisteten Schritte durchzuf hren Einzelheiten zu jedem Schritt sind jeweils in einem Unterkapitel beschrieben Schritt Was ist zu tun Siehe Kapitel 1 Hardware umbauen P
115. setzt ihre Parameter auf Default Einstellungen Wenn eine FLASH Card gesteckt ist kopiert die CPU im Anschluss an das Url schen das Anwenderprogramm und die auf der FLASH Card gespeicherten Systemparameter in den Arbeitsspeicher Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 49 Aufbau einer CPU 41x H 3 6 Bedienfolge beim Url schen Was nach dem Url schen erhalten bleibt Nach dem Url schen bleiben folgende Werte erhalten e Der Inhalt des Diagnosepuffers Wenn w hrend des Url schens keine Flash Card gesteckt war wird die Gr e des Diagnosepuffers wieder auf die Default Einstellung 120 gesetzt In diesem Fall bleiben die 120 neuesten Eintr ge im Diagnosepuffer erhalten Den Inhalt des Diagnosepuffers k nnen Sie mit STEP 7 auslesen e Die Parameter der MPI Schnittstelle Diese sind die ML Adresse und die h chste MPI Adresse Beachten Sie die Besonderheiten in nachfolgender Tabelle e Die Uhrzeit e Der Zustand und der Wert des Betriebsstundenz hlers Besonderheit MPI Parameter Eine Sonderstellung beim Url schen haben die MPI Parameter Welche ML Parameter nach dem Url schen g ltig sind ist in nachfolgender Tabelle beschrieben Url schen MPI Parameter mit gesteckter FLASH Card die sich auf der FLASH Card befinden sind g ltig ohne gesteckte FLASH Card In der CPU bleiben erhalten und sind g ltig Kaltstart e Beim Kaltstart werden das Prozessabbild alle Merker Zeiten Z hler und Da
116. verl ngert sich um die Programmbearbeitungszeit der h herprioren und der noch nicht bearbeiteten gleichprioren vorher aufgetretenen Alarm OBs Warteschlange Berechnung der Alarmreaktionszeit minimale Alarmreaktionszeit der CPU minimale Alarmreaktionszeit der Signalbaugruppen DP Zykluszeit am PROFIBUS DP K rzeste Alarmreaktionszeit maximale Alarmreaktionszeit der CPU maximale Alarmreaktionszeit der Signalbaugruppen 2 DP Zykluszeit am PROFIBUS DP L ngste Alarmreaktionszeit Prozessalarm und Diagnosealarmreaktionszeiten der CPUs Tabelle 16 13 Prozess und Alarmreaktionszeiten maximale Alarmreaktionszeit ohne Kommunikation CPU Prozessalarmreaktionszeiten Diagnosealarmreaktionszeiten min max min max 412 3H Einzelbetrieb 366 us 572 us 354 us 563 us 412 3H redundant 370 us 1143 us 620 us 982 us 414 4H Einzelbetrieb 231 us 361 us 225 us 356 us 414 4H redundant 464 us 726 us 366 us 592 us 417 4H Einzelbetrieb 106 us 158 us 104 us 167 us 417 4H redundant 234 us 336 us 185 us 294 us Verl ngerung der maximalen Alarmreaktionszeit durch Kommunikation 292 Die maximale Alarmreaktionszeit verl ngert sich wenn Kommunikationsfunktionen aktiv sind Die Verl ngerung berechnet sich gem folgender Formel CPU 41x 4H tv 100 us 1000 us x n deutliche Verl ngerung m glich mit n Zyklusbelastung durch Kommunikation S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693
117. von Signal und Funktionsbaugruppen der S7 300 folgenderma en vor Schritt 1 Was ist zu tun Ziehen Sie die ausgefallene Baugruppe im RUN Ziehen Sie den Frontstecker samt Verkabelung ab Wie reagiert das System Beide CPUs bearbeiten synchron den Ziehen Stecken Alarm OB 83 Aufruf des OB 82 falls die betroffene Baugruppe diagnosealarmf hig ist und Diagnosealarme per Projektierung freigegeben sind Aufruf des OB 122 falls Sie per Direktzugriff auf die Baugruppe zugreifen Aufruf des OB 85 falls Sie mittels Prozessabbild auf die Baugruppe zugreifen Stecken Sie den Frontstecker auf die neue Baugruppe Aufruf des OB 82 falls die betroffene Baugruppe diagnosealarmf hig ist und Diagnosealarme per Projektierung freigegeben sind Stecken Sie die neue Baugruppe Beide CPUs bearbeiten synchron den Ziehen Stecken Alarm OB 83 Baugruppe wird von der betreffenden CPU automatisch parametriert und wieder angesprochen Gehen Sie vor beim Tausch von Signal und Funktionsbaugruppen der S7 400 folgenderma en Schritt 1 Was ist zu tun Ziehen Sie den Frontstecker samt Verkabelung ab Wie reagiert das System Aufruf des OB 82 falls die betroffene Baugruppe diagnosealarmf hig ist und Diagnosealarme per Projektierung freigegeben sind Aufruf des OB 122 falls Sie per Direktzugriff auf die Baugruppe zugreifen Aufruf des OB 85 falls Sie mittels Prozessabbild auf die B
118. von hochverf gbaren Systemen zu einem PC wird die Verf gbarkeit des Gesamtsystems nicht nur auf die PCs OS und deren Datenhaltung konzentriert sondern auch auf die Datenerfassung in den Automatisierungssystemen PCs sind aufgrund ihrer Hard und Software Eigenschaften nicht hochverf gbar Sie k nnen jedoch redundant in einer Anlage angeordnet werden Die Verf gbarkeit eines solchen PC OS Systems und seiner Datenhaltung wird durch geeignete Software wie z B WinCC Redundancy gew hrleistet Die Kommunikation erfolgt ber hochverf gbare Verbindungen Das Software Paket S7 REDCONNECT ab V1 3 ist Voraussetzung f r hochverf gbare Kommunikation auf dem PC Es erlaubt den Anschluss eines PC an ein optisches Netz mit einem CP oder an ein redundantes Bussystem mit 2 CPs Verbindungsprojektierung S7 400H Der PC muss als SIMATIC PC Station projektiert und konfiguriert sein Eine zus tzliche Projektierung der hochverf gbaren Kommunikation ist auf PC Seite nicht n tig Die Verbindungsprojektierung wird vom STEP 7 Projekt in Form einer XDB Datei auf die PC Seite bernommen Wie Sie mit STEP 7 hochverf gbare S7 Kommunikation zu einem PC in Ihr OS System integrieren k nnen finden Sie in der WinCC Dokumentation Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 171 Kommunikation 11 5 Kommunikation ber hochverf gbare S7 Verbindungen H System a PC CPU CP WinCC CP Anlagenbus als al
119. wird wenn die entsprechenden Vorsichtsma nahmen nicht getroffen werden N WARNUNG bedeutet dass Tod oder schwere K rperverletzung eintreten kann wenn die entsprechenden Vorsichtsma nahmen nicht getroffen werden VORSICHT mit Warndreieck bedeutet dass eine leichte K rperverletzung eintreten kann wenn die entsprechenden Vorsichtsma nahmen nicht getroffen werden VORSICHT ohne Warndreieck bedeutet dass Sachschaden eintreten kann wenn die entsprechenden Vorsichtsma nahmen nicht getroffen werden ACHTUNG bedeutet dass ein unerw nschtes Ergebnis oder Zustand eintreten kann wenn der entsprechende Hinweis nicht beachtet wird Beim Auftreten mehrerer Gef hrdungsstufen wird immer der Warnhinweis zur jeweils h chsten Stufe verwendet Wenn in einem Warnhinweis mit dem Warndreieck vor Personensch den gewarnt wird dann kann im selben Warnhinweis zus tzlich eine Warnung vor Sachsch den angef gt sein Qualifiziertes Personal Das zu dieser Dokumentation zugeh rige Produkt System darf nur von f r die jeweilige Aufgabenstellung qualifiziertem Personal gehandhabt werden unter Beachtung der f r die jeweilige Aufgabenstellung zugeh rigen Dokumentation insbesondere der darin enthaltenen Sicherheits und Warnhinweise Qualifiziertes Personal ist auf Grund seiner Ausbildung und Erfahrung bef higt im Umgang mit diesen Produkten Systemen Risiken zu erkennen und m gliche Gef hrdunge
120. zwischen ES und dem hochverf gbaren System mehr m glich 11 6 Kommunikation ber S7 Verbindungen Kommunikation mit Standardsystemen Zwischen hochverf gbaren und Standardsystemen ist keine hochverf gbare Kommunikation m glich Die tats chliche Verf gbarkeit der kommunizierenden Systeme verdeutlichen die folgenden Beispiele Projektierung S7 Verbindungen werden mit STEP 7 projektiert Programmierung Wird Standardkommunikation auf einem hochverf gbaren System verwendet so sind hierzu alle Kommunikationsfunktionen einsetzbar F r die Programmierung der Kommunikation mit STEP 7 werden die Kommunikations SFBs verwendet Hinweis Die Kommunikationsfunktionen START und STOP wirken auf genau eine CPU oder auf alle CPUs des H Systems genaueres siehe Referenzhandbuch Systemsoftware f r S7 300 400 System und Standardfunktionen ACHTUNG Verbindungsprojektierung im laufenden Betrieb laden Wenn Sie eine Verbindungsprojektierung im laufenden Betrieb laden k nnen aufgebaute Verbindungen abgebrochen werden S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 173 Kommunikation 11 6 Kommunikation ber S7 Verbindungen 11 6 1 Kommunikation ber S7 Verbindungen einseitige Verbindung Verf gbarkeit Auch f r die Kommunikation von einem hochverf gbaren zu einem Standardsystem wird die Verf gbarkeit durch die Verwendung eines redundanten Anlagenbusses gegen ber der Verwendung eines einfachen Buss
121. 0 N O om A OU N _ N 3M 4 L o o w 1M 2 L ms w _ w Ww Di Co a ak w Co Ki GC 0 0FoN 0 0 o o o LA gt WI o 0 0 oN oo o o oNo 00 020o o o o o0 oN o 4M o N z N 3 L N N D N N N N N 0 0 o oN oo o o oNo oe N oo u ww N a 000000000 N 1M 3M a Co 2L 4L a Ki _ Ri w o 0 oroN o oT oo oN w g N o oO o oio oioio obo ER Ww _ Ki ak Ki Ga N gt lt w 24V 4M Bild F 20 Verschaltungsbeispiel SM 322 DO 16 x DC 24 V 0 5 A 2M N gt S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 371 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 21 SM 332 AO 8 x 12 Bit 6ES7 332 5HF00 0ABO F 21 SM 332 AO 8 x 12 Bit 6ES7 332 5HF00 0ABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss zweier Aktoren an zwei redundante SM 332 AO 8 x 12 Bit Die Aktoren sind jeweils an Kanal 0 und Kanal 4 angeschlossen Als Dioden eignen sich z B Typen aus der Reihe 1N4003 1N4007 oder jede andere Diode mit U_ gt 200 V und I Fr gt 1A 1 21 It o o 2 22 o o 3 23 N LA o o N 4 24 o o 5 25 o o 6 26 to o 7 27 o si 8 oO o 9 29 o o 30 10 2 11 31 o o 12 32 o o 13 33 o o 14 34 o o 15 35 o o 16 36 o o 17 37
122. 010 A5E00267693 07 189 Projektierung mit STEP 7 12 3 PG Funktionen in STEP 7 12 3 PG Funktionen in STEP 7 Darstellung im SIMATIC Manager Um den Besonderheiten einer H Station gerecht zu werden unterscheidet sich die Darstellung und die Bearbeitung im SIMATIC Manager in folgenden Punkten von derjenigen einer S7 400 Standardstation In der Offline Ansicht wird das S7 Programm nur unter der CPUO der H Station angezeigt Unter der CPU1 ist kein S7 Programm sichtbar In der Online Ansicht wird das S7 Programm unter beiden Zentralbaugruppen angezeigt und kann dort angew hlt werden Kommunikationsfunktionen 190 F r PG Funktionen die zum Aufbau einer Online Verbindung f hren z B Laden und L schen von Bausteinen muss immer eine der beiden CPUs markiert sein auch wenn sich die Funktion ber die Redundanzkopplung auf das Gesamtsystem auswirkt Daten die im redundanten Betrieb in einer der Zentralbaugruppen ge ndert werden wirken sich ber die Redundanzkopplung auch auf die andere CPU aus Daten die bei nicht bestehender Redundanzkopplung ge ndert werden also im Solobetrieb wirken sich zun chst nur auf die bearbeitete CPU aus Beim n chsten Ankoppeln und Aufdaten werden die Bausteine von der Master CPU in die Reserve CPU bernommen Ausnahme nach einer Konfigurations nderung werden keine neuen Bausteine bernommen nur die unver nderten Datenbausteine Das Laden der Bausteine liegt hier in Anwenderverantw
123. 07 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 8 Alarmreaktionszeit Signalbaugruppen Die Prozessalarmreaktionszeit der Signalbaugruppen setzt sich wie folgt zusammen e Digitaleingabebaugruppen Prozessalarmreaktionszeit interne Alarmaufbereitungszeit Eingangsverz gerung Die Zeiten finden Sie im Datenblatt der jeweiligen Digitaleingabebaugruppe e Analogeingabebaugruppen Prozessalarmreaktionszeit interne Alarmaufbereitungszeit Wandlungszeit Die interne Alarmaufbereitungszeit der Analogeingabebaugruppen ist vernachl ssigbar Die Wandlungszeiten entnehmen Sie dem Datenblatt der jeweiligen Analogeingabebaugruppe Die Diagnosealarmreaktionszeit der Signalbaugruppen ist die Zeit vom Erkennen eines Diagnoseereignisses durch die Signalbaugruppe bis zum Ausl sen des Diagnosealarms durch die Signalbaugruppe Diese Zeit ist vernachl ssigbar gering Prozessalarmbearbeitung Mit dem Aufruf des Prozessalarm OB 4x erfolgt die Prozessalarmbearbeitung H herpriore Alarme unterbrechen die Prozessalarmbearbeitung Direktzugriffe auf die Peripherie erfolgen zur Ausf hrungszeit der Anweisung Nach Beendigung der Prozessalarmbearbeitung wird entweder die zyklische Programmbearbeitung fortgesetzt oder weitere gleichpriore bzw niederpriore Alarm OBs aufgerufen und bearbeitet S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 293 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 9 Berechnungsbeispiel f r die Alarmreaktionszeit 16 9 Berechnun
124. 10 A5E00267693 07 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie Analoge Ausgangssignale Es k nnen nur Analogausgabebaugruppen mit Stromausg ngen redundant betrieben werden 0 bis 20 mA 4 bis 20 mA Der auszugebende Wert wird halbiert und von beiden Baugruppen wird die H lfte des Wertes ausgegeben Kommt es zu einem Ausfall einer Baugruppe wird dies erkannt und die noch vorhandene Baugruppe gibt den ganzen Wert aus Der Stromsto an der Ausgabebaugruppe ist deshalb im Fehlerfall nicht so gro Hinweis Der Ausgabewert f llt kurzzeitig auf die H lfte ab und wird nach der Reaktion im Programm wieder auf den richtigen Wert angehoben Redundante Analogausgabebaugruppen geben im Falle der Passivierung oder bei STOP der CPU einen Mindeststrom von ca 120 pA gt pro Baugruppe bzw auf 240 pA bei HART Analogausgabebaugruppen also insgesamt ca 240 pA bzw auf 480 pA bei HART Analogausgabebaugruppen aus Damit wird unter Ber cksichtigung der Toleranz immer ein positiver Wert ausgegeben Ein projektierter Ersatzwert 0 mA wird mindestens diese Ausgabewerte bewirken Im redundanten Betrieb wird die Projektierung der Stromausg nge f r das Verhalten bei CPU STOP automatisch auf strom und spannungslos gestellt ACHTUNG Wurden beide Kan le eines Kanalpaares passiviert z B durch den OB 85 dann wird trotzdem auf beide Speicherstellen im Prozessabbild der Ausg nge jeweils der halbe a
125. 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie Prinzip der baugruppengranularen Redundanz Redundanz gilt immer f r gesamte Baugruppen nicht f r einzelne Kan le Tritt ein Fehler auf einem Kanal der ersten redundanten Baugruppe auf wird die gesamte Baugruppe mit allen Kan len passiviert Tritt ein Fehler auf einem anderen Kanal der zweiten Baugruppe auf bevor der erste Fehler behoben und die erste Baugruppe depassiviert wurde so wird dieser zweite Fehler nicht beherrscht Eine aktuelle Liste der redundant einsetzbaren Baugruppen finden Sie im Kapitel Bausteinbibliotheken Funktionale Peripherie Redundanz Die Bausteine die Sie f r kanalgruppengranulare Redundanz einsetzen befinden sich in der Bibliothek Redundant IO CGP V50 Die Bausteine der Bibliothek Redundant IO CGP V40 k nnen sie zwar auch f r kanalgruppengranulare Redundanz einsetzen allerdings nur f r ein eingeschr nktes Baugruppenspektrum Die Bausteine die Sie f r baugruppengranulare Redundanz einsetzen befinden sich in der Bibliothek Redundant IO MGP V30 Die baugruppengranulare Redundanz ist ein Sonderfall des Betriebs redundanter Baugruppen s o Hinweis Redundante Baugruppen betreiben Wenn Sie erstmals Signalbaugruppen betreiben verwenden Sie kanalgruppengranulare Redundanz mit den Bausteinen der Bibliothek Redundant IO CGP V50 Damit sichern Sie sich die h chstm gliche Flexibilit t f r den Einsatz redundanter Baugruppen Die Bausteinbiblio
126. 17 2 Technische Daten der CPU 414 4H 6ES7 414 4HM14 0AB0 CiR Synchronisationszeit im Einzelbetrieb Grundlast 100 ms Zeit pro E A Byte 25 us Ma e Einbauma e B x H x T mm 50 x 290 x 219 ben tigte Steckpl tze 2 Gewicht ca 0 995 kg Spannungen Str me Stromaufnahme aus S7 400 Bus DC 5 V typisch 1 4 A maximal 1 7 A Stromaufnahme aus S7 400 Bus DC 24 V Die CPU nimmt keinen Strom bei 24 V auf sie stellt diese Spannung lediglich an der MPI DP Schnittstelle bereit Summe der Stromaufnahmen der an den MPI DP Schnittstellen angeschlossenen Komponenten jedoch maximal 150 mA je Schnittstelle Stromabgabe an DP Schnittstelle DC 5 V maximal 90 mA Pufferstrom typisch 190 pA bis 40 C maximal 660 uA maximale Pufferzeit Siehe Referenzhandbuch Baugruppendaten Kapitel 3 3 Einspeisung externer Pufferspannung an CPU DC 5 bis 15 V Verlustleistung typisch 7 0 W Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 311 Technische Daten 17 3 Technische Daten der CPU 417 4H 6ES7 417 4HT14 0AB0 17 3 Technische Daten der CPU 417 4H 6ES7 417 4HT14 0ABO CPU und Erzeugnisstand MLFB 6ES7 417 4HT14 0ABO e Firmware Version V4 5 zugeh riges Programmierpaket ab STEP7 V 5 3 SP2 mit HW Update Speicher Arbeitsspeicher e integriert 15 MByte f r Code 15 MByte f r Daten Ladespeicher e integriert 256 KByte
127. 2010 ASE00267693 07 161 Kommunikation 11 2 Grundlagen und Grundbegriffe 11 2 Grundlagen und Grundbegriffe bersicht Bei erh hten Anforderungen an die Verf gbarkeit einer Gesamtanlage ist es erforderlich die Zuverl ssigkeit der Kommunikation zu erh hen d h auch die Kommunikation redundant aufzubauen Im Folgenden finden Sie eine bersicht der Grundlagen und Grundbegriffe die Sie f r den Einsatz hochverf gbarer Kommunikation kennen sollten Redundantes Kommunikationssystem Die Verf gbarkeit des Kommunikationssystems kann durch Medienredundanz Verdopplung von Teilkomponenten oder Verdopplung aller Buskomponenten erh ht werden berwachungs und Synchronisationsmechanismen sorgen daf r dass beim Ausfall einer Komponente die Kommunikation im laufenden Betrieb von Reservekomponenten bernommen wird Ein redundantes Kommunikationssystem ist Voraussetzung f r den Einsatz hochverf gbarer S7 Verbindungen Hochverf gbare Kommunikation Hochverf gbare Kommunikation ist der Einsatz von SFBs der S7 Kommunikation ber hochverf gbare S7 Verbindungen Hochverf gbare S7 Verbindungen sind nur m glich beim Einsatz von redundanten Kommunikationssystemen Redundanzknoten Die Redundanzknoten repr sentieren die hohe Zuverl ssigkeit der Kommunikation zwischen hochverf gbaren Systemen Ein System mit mehrkanaligen Komponenten wird durch Redundanzknoten dargestellt Die Unabh ngigkeit der Redundanzknoten ist gegeben
128. 22 DO 4 x DC 15 V 20 mA EEx ib 6ES7 322 5RD00 0ABR nennen F 19 SM 322 DO 8x DC 24 V 0 5 A 6ES7 322 8BF00 0AB0 nn F 20 SM 322 DO 16 x DC 24 V 0 5 A 6ES7 2373 2DHOT1 DADU nn F 21 SM 332 AO 8 x 12 Bit 6ES7 332 5HF00 0AB0 nenn F 22 SM 332 AO 4 x 0 4 20 mA EEx ib 6ES7 332 5RD00 0AB0 nsnnsnnsnnenneenerneenern serere nennen F 23 SM 422 DO 16 x AC 120 230 V 2 A 6ES7 422 1FH00 0AA0 nn F 24 SM 422 DO 32 x DC 24 V 0 5 A 6ES7 A33 ZBLO0 DAD0 en F 25 SM 331 Al 4 x 15 Bit EEx ib 6ES7 331 7RD00 0AB0 en 376 F 26 SM 331 Al 8 x 12 Bit 6ES7 331 7KF02 0AB0 nn F 27 SM 331 Al 8 x 16 Bit 6ES7 231 ONFEOO OAPO nn F 28 SM 331 Al 8 x 16 Bit 6ES7 231 ONEIO OABO nn F 29 AI 6xTC 16Bit iso 6ES7331 7PE10 0AB0 nennen S7 400H 8 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Inhaltsverzeichnis F 30 SM331 Al 8 x 0 4 20mA HART 6ES7 331 7TF01 0AB 0 siieseeeeeeeeeeeresrrserresrrssrrssrrssrssrns F 31 SM 332 AO 4 x 12 Bit 6ES7 2323 GHDOT DAD F 32 SM332 AO 8 x 0 4 20mA HART 6ES7 3328TEOI OABO F 33 SM 431 Al 16 x 16 Bit 6ES7 431 7QH00 0AB0 nannten EI e EH Tabellen Tabelle 5 1 LED Anzeigen der CPUS u 200 ernennen erahnen enter nennen Tabelle 5 2 Stellungen des Betriebsartenschalters AAA Tabelle 5 3 schutzstufen einer GPU a a ind nennen Tabelle 5 4 Arten von Memory Cards nn Tabelle 7 1 CPUs 41x MPI DP Schnittstelle als Profbus DP Tabelle 7 2 Bedeutung der LED BUSF der CPU 41x als DP Masie
129. 24 V 10 mA EEx ib 6ES7322 5RD00 0AB0 Sie k nnen die Baugruppe im redundanten Betrieb nicht f r Ex Anwendungen einsetzen x x x DO 16xDC 24 V 0 5 A 6ES7322 8BH01 0ABO S7 400H 138 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie Kanal gruppen granular V5 x Bau gruppen granular V3 x Kanal granular V 4 x Baugruppe Bestellnummer e Ein Potentialausgleich des Lastkreises sollte nur von einem Punkt sinnvoll Last Minus aus erfolgen e Die Diagnose der Kan le ist nicht m glich DO 16xDC 24 V 0 5 A 6ES7322 8BH10 0ABO e Ein Potentialausgleich des Lastkreises sollte nur von einem Punkt sinnvoll Last Minus aus erfolgen e Die Diagnose der Kan le ist nicht m glich DO 10xDC 24 V 2 A ab Erzeugnisstand 3 6ES7326 2BF01 0ABO Eing nge und Ausg nge m ssen jeweils dieselbe Adresse haben Zentral Redundante Al zweikanal g X X Al 16x16Bit 6ES7431 7QH00 0AB0 Einsatz bei Spannungsmessung e Weder bei Betrieb der Baugruppen mit Messumformern noch beim Anschluss von Thermoelementen darf die Diagnose Drahtbruch in HW Konfig aktiviert werden Einsatz bei indirekter Strommessung e Die Abbildung des Stromes auf eine Spannung kann ber einen Widerstand von 50 Ohm Messbereich 1V oder von 250 Ohm Messbereich 1 5 V erfolgen siehe Bild 10 9 Die Toleranz des Widerstandes
130. 3 Reserve CPU stoppen Ausgangssituation Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Aus dem Anwenderprogramm wird nicht mehr auf die zu entfernende Hardware zugegriffen Vorgehensweise 1 Markieren Sie im SIMATIC Manager eine CPU des H Systems und w hlen Sie den Men befehl Zielsystem gt Betriebszustand 2 Markieren Sie im Dialogfeld Betriebszustand die Reserve CPU und klicken Sie auf die Schaltfl che Stop S7 400H 236 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 6 Entfernen von Komponenten bei STEP7 Ergebnis Die Reserve CPU geht in den STOP Zustand die Master CPU bleibt im RUN Zustand das H System arbeitet im Solobetrieb Einseitige Peripherie der Reserve CPU wird nicht mehr angesprochen 14 6 4 STEP 7 Schritt 4 Neue Hardware Konfiguration in die Reserve CPU laden Ausgangssituation Das H System arbeitet im Solobetrieb Vorgehensweise Laden Sie die bersetzte Hardware Konfiguration in die im STOP befindliche Reserve CPU ACHTUNG Das Anwenderprogramm und die Verbindungsprojektierung d rfen im Solobetrieb nicht berladen werden Ergebnis Die neue Hardware Konfiguration der Reserve CPU wirkt sich noch nicht auf den laufenden Betrieb aus 14 6 5 STEP 7 Schritt 5 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration Ausgangssituation Vorgehensweise S7 400H Die ge nderte Hardware Konfiguration ist in die Reserve CPU geladen 1 Markieren Sie i
131. 3 4 DO32xDC24V 0 5A 6ES7 322 1BL00 0AAO 3 4 Zusammenfassung Mehrere Tausend redundanter Automatisierungssysteme sind in unterschiedlichen Konfigurationen im Einsatz F r die Berechnungen der MTBF wurde von einer durchschnittlichen Konfiguration ausgegangen Ausgehend von den Erfahrungen aus dem Feld ist die Annahme einer MTBF von 3000 Jahren zu 95 verl sslich Der errechnete System MTBF Wert betr gt f r eine Systemkonfiguration mit redundanter CPU 417 4H ca 230 Jahre S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 331 Kennwerte redundanter Automatisierungssysteme A 2 MTBF Vergleich ausgew hlter Konfigurationen A 2 3 Vergleich von Systemkonfigurationen mit Standard bzw hochverf gbarer Kommunikation Folgender Abschnitt zeigt den Vergleich zwischen Standard und hochverf gbarer Kommunikation f r eine Konfiguration aus einem H System einer H CPU im Einzelbetrieb und einer einkanaligen OS Beim Vergleich wurden nur die Kommunikationskomponenten CP und Kabel ber cksichtigt Systeme mit Standard bzw hochverf gbarer Kommunikation Standard Kommunikation Basis OS Einzelplatz S7 400H System S7 400 mit H CPU 1 f ai e wl Se Hochverf gbare Kommunikation Faktor OS Einzelplatz S7 400H System S7 400 mit H CPU ca 80 ZZ TTT A ANNS LN un dh i m S7 400H 332 S
132. 450 wird nur nach dem Startereignis B 16 33 Reserve Master Umschaltung durch Bedienung bearbeitet e OB 80 Zeitfehler nur im Einzelbetrieb Die FC 450 wird nur nach dem Startereignis Wiedereintritt in den RUN nach Umkonfigurieren bearbeitet e OB 100 Neustart die Verwaltungs DBs werden neu erzeugt siehe Online Hilfe e OB 102 Kaltstart FC 451 RED_DEPA Wenn Sie die FC 451 im OB 83 beim Stecken von Baugruppen oder im OB 85 mit einem gehenden Alarm aufrufen erfolgt eine um 3 s verz gerte Depassivierung Ab der Version 3 5 des FB 450 RED IN in der Bibliothek Redundant IO MGP und Version 5 8 des FB 450 RED IN in der Bibliothek Redundant IO CGP V50 erfolgt eine um 10 s verz gerte Depassivierung S7 400H 134 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie Baustein OB FB 450 RED_IN OB1 Zyklisches Programm e OB 30 bis OB 38 Weckalarm FB 451 RED_OUT e OB1 Zyklisches Programm e OB 30 bis OB 38 Weckalarm FB 452 RED_DIAG e OB 72 CPU Redundanzfehler e OB 82 Diagnosealarm e OB 83 Ziehen Stecken Alarm e OB 85 Programmablauffehler FB 453 e OB Zyklisches Programm nur bei H Systemen RED_STATUS e OB 30 bis OB 38 Weckalarm Sollen die redundanten Baugruppen ber Teilprozessabbilder in Weckalarmen angesprochen werden muss das entsprechende Teilprozessabbild diesem Baugruppenpaar
133. 6 1RF00 0ABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss zweier redundanter Geber an zwei redundante SM 326 DI 8x NAMUR Die Geber sind jeweils an Kanal 4 angeschlossen 24V To Zb 2 22 3 23 N 24 o g3 6 A 27 8 28 23 19 39 1 EN 12 32 13 33 14 34 E 15 Si 18 g A A K 2 24V o 2 23 A 24 0 28 o T 27 S 2 o 23 19 39 14 3b g 33 14 34 o 3 1 35 18 38 13 33 29 19 Bild F 8 Verschaltungsbeispiel SM 326 DI 8 x NAMUR S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 357 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 9 SM 326 DI 24 x DC 24 V 6ES7 326 1BK00 0ABO F 9 SM 326 DI 24 x DC 24 V 6ES7 326 1BK00 0ABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines Gebers an zwei redundante SM 326 DI 24 x DC 24 V Der Geber ist jeweils an Kanal 13 angeschlossen 24v r 2 H 24V 22 3 23 A 24 5 25 8 6 2 S S 8 28 H 29 19 28 14 3 12 32 13 33 14 34 15 35 18 36 1 3 i 3 Ge 40 O 24V fo 2 i 24V 2 22 3 23 4 24 5 2 6 26 A 27 d 28 g 29 10 30 1b 34 12 32 5 oO o 13 3 18 Si 3 o 19 39 20 0 Bild F 9 Verschaltungsbeispiel SM 326 DI 24 x DC 24 V S7 400H 358 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 10 SM 421 DI 32 x UC 120 V 6ES7 421 1ELOO 0OAAO F 10 SM 421 DI 32 x
134. 7 Y Koppler ist zul ssig 6ES7 197 1LB00 0XA0 Der Aufbau mit einkanalig geschalteter Peripherie empfiehlt sich f r Anlagenteile die den Ausfall einzelner Baugruppen innerhalb der ET 200M tolerieren S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 125 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 4 Einsatz von einkanalig geschalteter Peripherie Regel ZZIHH D D Dess oo Geschaltete dezentrale Peripherie ET 200M DP PA Link oder Y Link UR Bild 10 1 Einkanalig geschaltete dezentrale Peripherie ET 200M Wenn Sie einkanalig geschaltete Peripherie einsetzen muss der Aufbau immer symmetrisch sein d h e die H CPU und weitere DP Master m ssen sich in beiden Teilsystemen auf den gleichen Steckpl tzen befinden z B in beiden Teilsystemen auf Steckplatz 4 oder e die DP Master m ssen in beiden Teilsystemen an die gleiche integrierte Schnittstelle angeschlossen sein z B an die PROFIBUS DP Schnittstellen der beiden H CPUs Einkanalig geschaltete Peripherie und Anwenderprogramm 126 Im redundanten Betrieb kann prinzipiell jedes Teilsystem auf einkanalig geschaltete Peripherie zugreifen Die Informationen werden ber die Synchronisationskopplung automatisch bertragen und verglichen Durch den synchron
135. Anwenderprogramm ndern und aden nennen 215 14 3 8 Hinzuf gen von Anschaltungsbaugruppen bei PCS 216 14 4 Entfernen von Komponenten bei PCS ran sa 218 14 4 1 PCS 7 Schritt 1 Hardware Konfiguration offline ndern sssssssssnnesesnnnseerrnnernnnnenrnnneennnneea 219 14 4 2 PCS Schritt 2 Anwenderprogramm ndern und aden ne 219 14 4 3 PCS 7 Schritt 3 Reserve CPU stoppen 220 14 4 4 PCS 7 Schritt 4 Neue Hardware Konfiguration in die Reserve CPU laden 221 14 4 5 PCS 7 Schritt 5 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration eeeeeeeeeeeeeeeeeeenenn 221 14 4 6 PCST Schritt 6 bergang in den Systemzustand Redundant s s ssseissneiisisinieeienrneeen 222 14 4 7 PCS7 Schritt 7 Hardware umbauen 223 14 4 8 Entfernen von Anschaltungsbaugruppen bei PCS Vi 2 14 5 Hinzuf gen von Komponenten bei STEP 7 nuneesnesseesnennennnnenennnnnnnnnennnnnnnnennnnnnnnnnsnennennnnen 226 14 5 1 STEP 7 Schritt 1 Hardware hinzuf gen en 227 14 5 2 STEP 7 Schritt 2 Hardware Konfiguration offline ndemm nennen 228 14 5 3 STEP 7 Schritt 3 Organisationsbausteine erweitern und aden nen 228 14 5 4 STEP 7 Schritt 4 Reserve CPU stoppen 229 14 5 5 STEP 7 Schritt 5 Neue Hardware Konfiguration in die Reserve CPU laden 229 14 5 6 STEP 7 Schritt 6 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration seeeeeeeeeeeeeeeee 230 14 5 7 STEP 7 Schritt 7 bergang in den Systemzustand Redundant ss ss1e1ssneienioiinieri
136. Bausteinen nicht mehr mieren von Bausteinen nicht mehr m glich Keine Test und Inbetrieb m glich Keine Test und Inbetrieb setzungsfunktionen mehr m glich setzungsfunktionen mehr m glich Vergleich von Speicherausbau Betriebssystem Version und FLASH Inhalt 4 __ Kopieren Ladespeicherinhalt Kopieren Anwenderprogramm Bausteine des Arbeitsspeichers _ wi Alle Verbindungen werden abgebrochen Aufnahme der DP Slaves bernahme der Verbindung MMMM Aufdaten siehe n chstes Bild Restriktionen aufheben verz gerte Restriktionen aufheben verz gerte Bearbeitungen nachholen Bearbeitungen nachholen Systemzustand Redundant oder Master Reverve Umschaltung mit STOP der neuen Reserve Bild 9 1 Ablauf von Ankoppeln und Aufdaten Bei eingeschalteter Option Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration wird kein Ladespeicher Inhalt kopiert was aus den E nn Ge E e B Bs DP DB Master kopie entn dem Kapitel Umschalten auf CPU mit ETE Konfiguration oder ETE E Seite 106 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 99 Ankoppeln und Aufdaten 9 3 Ablauf des Ankoppelns und Aufdatens Master CPU CPU 0 RUN Statusmeldung Aufdaten an alle angemeldeten Partner asynchrone SFCs f r Datens tze werden negativ quittiert Meldungen werden verz gert
137. Berechnungsbeispiel Heakionszent nae 288 Tabelle 16 13 Prozess und Alarmreaktionszeiten maximale Alarmreaktionszeit ohne Kommunikation 292 Tabelle 16 14 Reproduzierbarkeit von Verz gerungs und Weckalarmen der CPUS s nennen 295 Tabelle 17 1 Laufzeiten der Bausteine zur redundanten Peripherie Bilder Bild 2 1 Einsatzziele redundanter AutomatisierungSsysteme nennen Bild 2 2 Durchg ngige Automatisierungsl sungen mit GIMATI Bild 2 3 Redundanzbeispiel in einem Netz ohne St rung uuerssssesnnnnsnnennnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnn nn mann Bild 2 4 Redundanzbeispiel in einem 1von2 System mit Gt runmg nenn Bild 2 5 Redundanzbeispiel in einem 1von2 System mit Totalausiall rneer reneeenene Bild 3 1 BEE Bild 3 2 Die Hardware des Basissystems S7 400H nn 26 Bild 3 3 Anwenderdokumentation f r Hochverf gbare Systeme nn 38 ao 52 Bild 4 1 Hardwareaufb au u nusa ea dann ann nam aD an an a aaa Bild 5 1 Anordnung der Bedien und Anzeigeelemente der CPU 412 3H uusernnnesennnnennnnnnnnnnnnnn Bild 5 2 Anordnung der Bedien und Anzeigeelemente der CPU 414 4H 417 4H een Bild 5 3 ll Ee TEE Bild 5 4 Stellungen des Betriebsartenschalters AA Bild 5 5 Zut bau der Memory Card ee O Bild 7 1 Diagnose mit CPU Ais Bild 7 2 Diagnoseadressen f r DP Master und DP Slave nn S7 400H 10 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Inhaltsverzeichnis Bild 7 3 Bild 8 1 Bild 8 2 Bild 9 1
138. Bestellnummer 6GK7 443 5DX03 0XE0 6GK7 443 5DX04 0XEO DPV1 Slaves e DP Slaves die im Hardware Katalog von STEP 7 unter ihrem Familiennamen zu finden sind sind im Info Text als DPV1 Slaves zu erkennen e DP Slaves die in STEP 7 ber GSD Dateien eingebracht werden ab GSD Revision 3 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 69 S7 400H im PROFIBUS DP Betrieb 7 1 CPU 41x H als PROFIBUS DP Master Welche Betriebsmodi f r DPV1 Komponenten gibt es e S7 kompatibler Modus In diesem Modus ist die Komponente zu IEC 61158 kompatibel Allerdings k nnen Sie dann nicht die volle DPV1 Funktionalit t nutzen e DPV1 Modus In diesem Modus k nnen Sie die volle DPV1 Funktionalit t nutzen Die Automatisierungskomponenten in der Station die kein DPV1 unterst tzen k nnen Sie wie gewohnt weiterhin nutzen Kompatibilit t zwischen DPV1 und IEC 61158 Sie k nnen auch nach der Umstellung auf DPV1 alle bisherigen Slaves weiterhin nutzen Diese unterst tzen allerdings die erweiterten Funktionen von DPV1 nicht Sie k nnen auch ohne die Umstellung auf DPV1 die DPV1 Slaves einsetzen Diese verhalten sich dann wie herk mmliche Slaves DPV1 Slaves der Firma SIEMENS k nnen Sie dazu im S7 kompatiblen Modus betreiben F r DPV1 Slaves anderer Hersteller ben tigen Sie eine GSD Datei nach IEC 61158 kleiner Revision 3 Ermitteln der Bustopologie in einem DP Mastersystem mit der SFC 103 DP_TOPOL 70 Um die M glichkeiten zu v
139. CPU 11 5 3 Kommunikation zwischen hochverf gbaren Systemen und PCs 11 6 Kommunikation ber S7 Verbindungen nn nn 11 6 1 Kommunikation ber S7 Verbindungen einseitige Verbindung 11 6 2 Kommunikation ber redundante S7 Verbindungen nn 11 6 3 Kommunikation ber Punkt zu Punkt CP im ET 200M nn 11 6 4 Beliebige Kopplung mit einkanaligen Gvsiemen nn 11 7 Kommunikationsperf rmante unse de alnheihinldsnd 11 8 Allgemeine Aussagen zur Kommunikation nn 182 12 Projektierung mit STEP 7 cc en 12 1 Projektierung mit STEP EEN 12 2 FIOJE RI E EN Vitarian cara eaaa ee 185 12 2 1 Regeln f r die Best ckung einer H Station sssnsensnesssrttnttntnttnttttntnstntintnnnnan nnen rnnt annament 186 12 2 2 Hardware kontfgureren sss iiieiiisdnoneiis niriana ateua iii nakan ianat iinan iaeiae cki aciari t kinnina 186 12 2 3 Parametrieren von Baugruppen in einer H Station 42442444440sHnennnnnnnnnnnnennnnnnn nnen 8 12 2 4 Empfehlungen zum Einstellen der CPU Parameter 12 2 9 Vernetzung konfigurieren asnasa A uk 12 3 P amp Funktionenin STEP 7 ae il 13 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb 191 13 1 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb 13 2 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb 191 13 2 1 Ausfall und Tausch einer GPU ke 13 2 2 Ausfall und Tausch einer Stromversorgungsbaugruppe nenn 193 13 2 3 Ausfall und Tausch einer Ein Ausgabe oder Funktionsbaugruppe nn 13
140. CPU b2 l Redundante Verbindung CPU a1 gt CPU b1 CPU a2 gt CPU b2 CPU a1 gt CPU b2 CPU a2 gt CPU b1 H System a H System b CPU CP CPU CR ai al b1 b1 Anlagenbus als optischer Zweifaserring Bild 11 2 Beispiel daf r dass die Anzahl resultierender Teilverbindungen projektierungsabh ngig ist Bei Ausfall der aktiven Teilverbindung bernimmt automatisch die bereits aufgebaute zweite Teilverbindung die Kommunikation S7 400H 164 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Kommunikation 11 3 Einsetzbare Netze Ressourcenbedarf hochverf gbarer S7 Verbindungen Die H CPU erlaubt den Betrieb von 62 30 14 siehe technische Daten hochverf gbaren S7 Verbindungen Auf dem CP ben tigt jede Teilverbindung eine Verbindungsressource ACHTUNG Wenn Sie f r eine H Station mehrere hochverf gbare S7 Verbindungen projektiert haben nimmt deren Aufbau unter Umst nden eine betr chtliche Zeitdauer in Anspruch Falls die projektierte Maximale Kommunikationsverz gerung zu klein gew hlt wurde wird das Ankoppeln und Aufdaten abgebrochen und der temzustand Redundant wird nicht mehr erreicht siehe Kapitel Zeit berwachung Seite 109 11 3 Einsetzbare Netze Die Wahl des physikalischen bertragungsmediums h ngt von der gew nschten Ausdehnung der angestrebten St rsicherheit und der bertragungsr
141. CS 7 Schritt 1 Hardware umbauen Seite 211 2 Hardware Konfiguration offline ndern PCS 7 Schritt 2 Hardware Konfiguration offline ndern Seite 211 3 Reserve CPU stoppen PCS 7 Schritt 3 Reserve CPU stoppen Seite 212 4 Neue Hardware Konfiguration in die Reserve CPU laden PCS 7 Schritt 4 Neue Hardware Konfiguration in die Reserve CPU laden Seite 213 5 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration PCS 7 Schritt 5 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration Seite 213 6 bergang in den Systemzustand Redundant PCS 7 Schritt 6 bergang in den Systemzustand Seite 214 7 Anwenderprogramm ndern und laden PCS 7 Schritt 7 Anwenderprogramm ndern und Seite 215 Ausnahmen Dieser Gesamtablauf der Anlagen nderung gilt in folgenden F llen nicht e Zur Nutzung freier Kan le auf einer vorhandenen Baugruppe e Zum Hinzuf gen von Anschaltungsbaugruppen siehe Kapitel Anschaltungsbaugruppen bei PCS 7 Seite Hinweis Ab STEP 7 V5 3 SP2 k nnen Sie den Be Be Su der Hardware Konfiguration weitgehend automatisch ablau Handl schritte die in den Kapiteln P R e CP oppe Seite bis PCS 7 Schritt 6 bergang in den EES Redundant Seite beschrieben sind nicht mehr durchf hren Das beschriebene Verhalten des Systems bleibt unver ndert N heres finden Sie in der Online Hilfe von HW Konfig Laden in Baugruppe gt Laden der Stationskonfiguration im Betriebszustand RUN S7 400H 210 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Anlag
142. D nur zur Kopplung mit SIMATIC S5 S5 H Steuerungen oder Fremdger ten die nur S5 kompatible Kommunikation unterst tzen S7 Kommunikation SFB 12 BSEND und SFB 13 BRCV Achten Sie darauf dass ein SFB 12 BSEND im Anwenderprogramm nicht h ufiger aufgerufen wird als der zugeh rige SFB 13 BRCV im Kommunikationspartner S7 Kommunikation SFB 8 USEND und SFB 9 URCV Nutzen Sie einen SFB 8 USEND nur ereignisgesteuert da dieser Baustein eine hohe Kommunikationslast erzeugen kann Achten Sie darauf dass ein SFB 8 USEND im Anwenderprogramm nicht h ufiger aufgerufen wird als der zugeh rige SFB 9 URCV im Kommunikationspartner S7 400H 182 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Kommunikation 11 8 Allgemeine Aussagen zur Kommunikation SIMATIC OPs SIMATIC MPs OPC Server S7 400H Verwenden Sie in einem H System maximal 4 OPs bzw 4 MPs Sollten mehr OPs MPs erforderlich sein so ist eine Gesamtbetrachtung Ihrer Automatisierungsaufgabe notwendig Wenden Sie sich dann an Ihren SIMATIC Vertriebspartner W hlen Sie die Zykluszeit f r die Bildaktualisierung nicht kleiner als 1s und erh hen Sie diese ggf auf 2 s Stellen Sie sicher dass alle Variablen eines Bildes mit der gleichen Zykluszeit angefordert werden damit die Auftr ge zum Lesen von Variablen optimal zusammengefasst werden k nnen Wenn mehrere HMI Ger te mit OPC zur Visualisierung an ein H System angeschlossen sind so halten Sie die Anzahl
143. DP Adressbereiche 68 DP Master Diagnose durch LEDs Wi CPU CPU Kommunikation 56 CPU Redundanzfehler D Daten Ge S auf einen DP Normslave schreiben Daten SE von einem DP Normslave lesen 77 Datenkonsistenz SM 321 Verschaltungsbeispiel SM 321 Verschaltungsbeispiel SM 321 Verschaltungsbeispiel SM 321 Verschaltungsbeispiel Diagnose auswerten 72 LT Diagnosepuffer 46 Digitalausgabe hochverf gbar 145 0 direkte Strommessung 150 Diskrepanz krepanza e Jr 143 146 Diskrepanzzeit 143 146 SM 422 Verschaltungsbeispiel SM 322 Verschaltungsbeispiel SM 322 Verschaltungsbeispiel Dokumentation 3 DP Master Diagnose durch LEDs Diagnose mit STEP 7 DP Mastersystem Hochlauf DP Schnittstelle DPV1 DPV1 und EN 50170 70 DPV1 Master 69 DPV1 Modus DPV1 Slaves E Einbitfehler 392 einkanalig einseitige Peripherie h23 Ausfall einkanalig geschaltete Peripherie Ausfall 127 Einsatzziele Einsetzbare CPs Einzelbetrieb Definition projektieren was ist zu beachten 3 zu einem H System erweitern 835 EN 50170 70 erweiterter Speicherausbau 102 externe Dioden Externe Pufferspannung 40 EXTF 45 FB 450 RED IN FB 451 RED_OUT 133 FB 452 RED_DIAG 133 FB 453 RED_STATUS FC 450 RED_INIT FC 451 RED_DEPA 133 Fehleranzeigen alle CPUs CPU 414 4H CPU 417 4H Fehler LED Synchronisationsmodel Fehlermeldungen fehlersicher Firmware aktualisieren FLA
144. DP Mastersystems zu erm glichen wird dieses durch zwei dicht nebeneinander liegende DP Leitungen dargestellt S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Projektierung mit STEP 7 12 2 Projektieren mit STEP 7 12 2 3 Parametrieren von Baugruppen in einer H Station Einleitung Die Vorgehensweise beim Parametrieren der Baugruppen einer H Station unterscheidet sich nicht von derjenigen die bei S7 400 Standardstationen angewendet wird Vorgehensweise Alle Parameter der redundanten Komponenten mit Ausnahme von MPI und Kommunikationsadressen m ssen identisch eingestellt werden Sonderfall Zentralbaugruppe CPU Parameter sind nur f r CPUO Zentralbaugruppe im Baugruppentr ger 0 einstellbar Werte die Sie daf r angeben werden automatisch f r CPU1 Zentralbaugruppe im Baugruppentr ger 1 bernommen Mit Ausnahme folgender Parameter k nnen die Einstellungen der CPU1 nicht ver ndert werden e MPl Parameter der CPU e CPU Name Anlagenkennzeichnung Ortskennzeichnung Projektierung von Baugruppen die im Peripherie Adressraum adressiert werden Projektieren Sie eine Baugruppe die im Peripherie Adressraum adressiert wird immer so dass sie entweder komplett innerhalb oder komplett au erhalb des Prozessabbildes liegt Andernfalls ist die Konsistenz nicht mehr gew hrleistet und es k nnen verf lschte Daten entstehen Peripheriezugriff ber Wort und Doppelwortbefehle Sind bei einem Peripheriezugriff ber Wort
145. DP Slave zugeordnet ist Im folgenden wird Sie auch nachfolgende Tabelle Bild 7 2 Diagnoseadressen f r DP Master und DP Slave Ereigniserkennung Nachfolgende Tabelle zeigt wie die CPU 41xH als DP Master Betriebszustands nderungen eines DP Slaves bzw Unterbrechungen des Datentransfers erkennt Tabelle 7 4 Ereigniserkennung der CPUs 41xH als DP Master Ereignis Busunterbrechung durch Kurzschluss oder durch Ziehen des Steckers was passiert im DP Master Aufruf des OB 86 mit der Meldung Stationsausfall als kommendes Ereignis Diagnoseadresse des DP Slave die dem DP Master zugeordnet ist bei Peripheriezugriff Aufruf des OB 122 Peripheriezugriffsfehler DP Slave RUN gt STOP Aufruf des OB 82 mit der Meldung Baugruppe gest rt als kommendes Ereignis Diagnoseadresse des DP Slave die dem DP Master zugeordnet ist Variable OB82_MDL_STOP 1 DP Slave STOP gt RUN Aufruf des OB 82 mit der Meldung Baugruppe ok als gehendes Ereignis Diagnoseadresse des DP Slave die dem DP Master zugeordnet ist Variable OB82_MDL_STOP 0 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 73 S7 400H im PROFIBUS DP Betrieb 7 1 CPU 41x H als PROFIBUS DP Master Auswertung im Anwenderprogram Nachfolgende Tabelle zeigt wie Sie zum Beispiel RUN STOP berg nge des DP Slaves im DP Master auswerten k nnen Siehe auch vorangehende Tabelle im DP Master e Beispiel f r Diagnoseadressen Masterdiagnoseadres
146. Der Datenbereich eines DP Slaves der konsistent bertragen werden soll wird auf ein Teilprozessabbild bertragen Die Informationen in diesem Bereich sind dann immer konsistent Sie k nnen danach ber Lade Transferbefehle z B LEW 1 auf das Prozessabbild zugreifen Dies bietet eine besonders komfortable und performante geringe Laufzeitbelastung Zugriffsm glichkeit auf konsistente Daten Somit ist eine effiziente Einbindung und Parametrierung von z B Drives oder anderen DP Slaves m glich Bei einem direkten Zugriff auf einen konsistent projektierten Datenbereich z B L PEW oder T PAW erfolgt kein Peripheriezugriffsfehler Wichtig f r die Umstellung von der SFC14 15 L sung auf die Prozessabbild L sung e Bei der Umstellung von der SFC14 15 L sung auf die Prozessabbild L sung ist die gleichzeitige Nutzung ber Systemfunktionen und ber das Prozessabbild nicht empfehlenswert Grunds tzlich wird zwar das Prozessabbild beim Schreiben mit der Systemfunktion SFC15 nachgef hrt aber beim Lesen jedoch nicht Das hei t dass die Konsistenz zwischen Prozessabbildwerten und den Werten der Systemfunktion SFC14 nicht gew hrleistet ist e Die SFC 50 RD_LGADR gibt bei der SFC 14 15 L sung andere Adressbereiche aus als bei der Prozessabbild L sung e Wenn Sie eine CP 443 5 ext einsetzen f hrt die gleichzeitige Nutzung ber Systemfunktionen und ber das Prozessabbild zu folgenden Fehlern Es ist kein Lesen Schreiben ins Prozessabbi
147. Die Grundlast betr gt einige Sekunden Bei hoher Belastung Ihres Automatisierungssystems kann der speicherabh ngige Anteil bis auf 1 Minute je Mbyte anwachsen Zeitverhalten im Aufdaten Die bertragungszeit beim Aufdaten h ngt von der Anzahl und der Gesamtl nge der ge nderten Datenbausteine ab und nicht von der ge nderten Datenmenge innerhalb eines Bausteins Sie ist au erdem abh ngig vom momentanen Prozess zustand und von der Kommunikationslast In einfacher N herung kann die zu projektierende max Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 in Abh ngigkeit von der Datenmenge im Arbeitsspeicher gesehen werden Die Codemenge im Arbeitsspeicher spielt keine Rolle S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 111 Ankoppeln und Aufdaten 9 4 Zeit berwachung 9 4 2 Ermittlung der berwachungszeiten Ermittlung durch STEP 7 oder mit Hilfe von Formeln Die nachfolgen aufgelisteten berwachungszeiten werden von STEP 7 bei jeder Neuprojektierung automatisch berechnet Sie k nnen sie auch mit den nachfolgend angegebenen Formeln und Schritte ermitteln Diese entsprechen den in STEP 7 hinterlegten Formeln e maximale Zykluszeitverl ngerung e maximale Kommunikationsverz gerung e maximale Sperrzeit f r Priorit tsklassen e minimale Peripheriehaltezeit Die automatische Berechnung der berwachungszeiten k nnen Sie auch in HW Konfig unter Eigenschaften CPU gt H Parameter ansto en Genauigkeit der berwachungsz
148. Ein Ausg nge Peripherieadressbereich gesamt 8 KByte 8 KByte e davon dezentral inkl Diagnoseadressen Adressen f r Peripherieanschaltungen etc MPI DP Schnittstelle 2 KByte 2 KByte DP Schnittstelle 6 KByte 6 KByte Prozessabbild 8 KByte 8 KByte einstellbar e voreingestellt 256 Byte 256 Byte e Anzahl Teilprozessabbilder maximal 15 e konsistente Daten maximal 244 Byte Zugriff auf konsistente Daten im Prozessabbild ja digitale Kan le maximal 65536 maximal 65536 e davon zentral maximal 65536 maximal 65536 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 305 Technische Daten 17 2 Technische Daten der CPU 414 4H 6ES7 414 4HM 14 0AB0 306 Adressbereiche Ein Ausg nge analoge Kan le maximal 4096 maximal 4096 e davon zentral maximal 4096 maximal 4096 Ausbau Zentralger te Erweiterungsger te maximal 1 21 Multicomputing nein Anzahl steckbarer IM gesamt maximal 6 es IM 460 maximal 6 e IM 463 2 maximal 4 nur im Einzelbetrieb Anzahl DP Master e integriert 2 e ber CP 443 5 Ext maximal 10 Betreibbare FMs und CPs INK insetzbare Funktions und begrenzt durch Anzahl Steckpl tze und Anzahl Verbindungen begrenzt durch Anzahl Verbindungen maximal 30 e Profibus und Ethernet CPs inkl CP 443 5 Extended maximal 14 davon maximal 10 CPs als DP Mas
149. FLASH Card aus der nun im STOP befindlichen CPU Passen Sie ggf den Speicherausbau an und url schen Sie die CPU F hren Sie mit Hilfe des Dialoges Betriebszustand einen Warmstart der Reserve CPU aus Das System geht in den Systemzustand Redundant Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 251 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 9 Umparametrieren einer Baugruppe 14 9 Umparametrieren einer Baugruppe 14 9 1 Umparametrieren einer Baugruppe Welche Baugruppen Signalbaugruppen und Funktionsbaugruppen im laufenden Betrieb umparametriert werden k nnen entnehmen Sie bitte dem Infotext im Fenster Hardware Katalog Welches Verhalten die einzelnen Baugruppen aufweisen k nnen Sie deren Technischen Daten entnehmen ACHTUNG Falls Sie Parameter modifizieren deren nderung verboten ist erfolgt keine Umschaltung auf die CPU mit den ge nderten Parametern In diesem Fall wird das Ereignis W 16 5966 in den Diagnosepuffer eingetragen Die f lschlicherweise ge nderten Parameter m ssen in der Projektierung wieder auf ihre zuletzt g ltigen Werte eingestellt werden W hlen Sie die neuen Werte so dass sie sowohl zu dem momentan geladenen als auch zu dem geplanten neuen Anwenderprogramm passen Ausgangssituation Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Vorgehensweise Um die Parameter von Baugruppen eines H Systems zu ndern f hren Sie die nachfolgend aufgelisteten Schritte durch Einzelhe
150. G 4 Starten Sie die Reserve CPU ber den Men befehl e Reserve CPU koppelt an wird aufgedatet und Zielsystem gt Betriebszustand gt Umschalten auf CPU wird Master mit erweitertem Speicherausbau e Bisherige Master CPU geht in STOP e System arbeitet im Solobetrieb 5 Schalten Sie die Stromversorgung f r die zweite CPU Teilsystem ist abgeschaltet aus 6 ndern Sie die Speicherbest ckung der zweiten CPU genau so wie Sie es in Schritt 2 bis 3 bei der ersten CPU durchgef hrt haben 7 Starten Sie die zweite CPU ber den Men befehl e Zweite CPU koppelt an und wird aufgedatet Zielsystem gt Betriebszustand gt Umschalten auf CPU e System arbeitet wieder im Systemzustand mit erweitertem Speicherausbau Redundant 14 8 3 Wechseln der Speicherart des Ladespeichers Folgende Arten von Memory Cards stehen als Ladespeicher zur Verf gung e RAM Card f r die Test und Inbetriebnahmephase e FLASH Card f r die dauerhafte Speicherung des fertigen Anwenderprogramms Die Gr e der neuen Memory Card ist dabei irrelevant Bei dieser Art der Speicher nderung nn keine an von ag Maier zur nn on sondern nur di m ieh Es liegt in Ihrer Verantwortung das komplette Anwenderprogramm in den neuen Ladespeicher zu laden Hinweis Durch ein Nachladen von Verbindungen Netz berg ngen ist ein Wechsel von RAM Card auf FLASH Card nicht mehr m glich Ausgangssituation Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant S7 400H Systemhan
151. Geber an zwei SM 321 DI 8 AC 120 230 V Die Geber sind jeweils an Kanal 0 angeschlossen 1N AN o oo oN o gt amp 120 230V Da as zk sch aa a x OOOOORONIPONOPOWONO 090 o0 02 offe dief o oN o gt N OO0CORONOIPOIMNOPOWONOo Bild F 4 Verschaltungsbeispiel SM 321 DI 8x AC 120 230 V S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 353 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 5 SM 321 DI 16 x DC 24V 6ES7 321 7BH00 0ABO F 5 SM 321 DI 16 x DC 24V 6ES7 321 7BHO00 0ABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss zweier redundanter Geberpaare an zwei SM 321 DI 16 x DC 24V Die Geber sind jeweils an Kanal 0 bzw Kanal 8 angeschlossen 1 o EE 2 2 CHO o 4 e To 8 keck Vs di M i S D1 8 3 CH8 1 15 L o 16 O k 17 o e b 19 O 29 fo Ne 2 CHO E 4 l o ER To 8 19 Vs 11 O Vs SIM l N 13 CH8 14 A o 15 E 16 O d 1 18 D le 19 Mo 24V H Bild F 5 Verschaltungsbeispiel SM 321 DI 16 x DC 24V S7 400H 354 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 6 SM 321 DI 16 x DC 24V 6ES7 321 7BHO01 0ABO F 6 SM 321 DI 16 x DC 24V 6ES7 321 7BHO1 0ABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss zweier redundanter Geberpaare an zwei SM 321 DI 16 x DC 24V Die Ge
152. H 206 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 2 M gliche Hardware nderungen Welche Komponenten k nnen ge ndert werden Im laufenden Betrieb k nnen folgende nderungen am Hardware Ausbau durchgef hrt werden e Hinzuf gen oder Entfernen von Baugruppen in den Zentral oder Erweiterungsger ten z B einseitige Peripherie Baugruppe ACHTUNG Das Hinzuf gen oder Entfernen der Anschaltungsbaugruppen IM460 und IM461 der externen DP Master Anschaltung CP443 5 Extended sowie der zugeh rigen Steckleitungen ist nur im spannungslosen Zustand erlaubt e Hinzuf gen oder Entfernen von Komponenten der Dezentralen Peripherie wie DP Slaves mit redundanter Anschaltung z B ET 200M DP PA Link oder Y Link einseitige DP Slaves in beliebigem DP Mastersystem Baugruppen in modularen DP Slaves DP PA Koppler PA Ger te e ndern von bestimmten CPU Parametern e ndern der Speicherbest ckung der CPU e Umparametrieren einer Baugruppe e Baugruppe einem anderen Teilprozessabbild zuordnen e Hochr sten auf einen h heren Erzeugnisstand der CPU e Masterwechsel mit nur noch einer ee Redundanzkopplung Beachten r die SCH einer H Station siehe Kapitel Regeln f r die TENT einer I Statio Seite 25 Worauf ist bereits bei der Anlagenplanung zu achten S7 400H Damit geschaltete Peripherie im laufenden Betrieb erweitert werden kann sind schon bei der Anlagenpla
153. Hochverf gbare SI E M E N S Automatisierungssysteme N Aufbaum glichkeiten der LA S7 400H Erste Schritte 4 Aufbau einer CPU 41x H 5 SIMATIC s gt Spezielle Funktionen einer 6 CPU 41x H Hochverf gbare Systeme SUHM PROFIBUS 7 DP Betrieb S7 400H System und Betriebszust nde der 8 S7 400H Systemhandbuch Ankoppeln und Aufdaten 9 Einsatz von Peripherie in 1 0 S7 400H Kommunikation 1 1 Projektierung mit STEP 7 1 2 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden 1 3 Betrieb Anlagen nderungen im 14 laufenden Betrieb Synchronisationsmodule 15 Zyklus und Reaktionszeiten 1 6 der S7 400 Technische Daten 1 7 Kennwerte redundanter A Automatisierungssysteme Einzelbetrieb B Umstieg von S5 H nach Se S7 400H Unterschiede zwischen hochverf gbaren und D Standard Systemen Einsetzbare Funktions und Kommunikationsbaugruppen in S7 400H 12 2010 Verschaltungsbeispiele f r F A5E00267693 07 redundante Peripherie Rechtliche Hinweise Warnhinweiskonzept Dieses Handbuch enth lt Hinweise die Sie zu Ihrer pers nlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachsch den beachten m ssen Die Hinweise zu Ihrer pers nlichen Sicherheit sind durch ein Warndreieck hervorgehoben Hinweise zu alleinigen Sachsch den stehen ohne Warndreieck Je nach Gef hrdungsstufe werden die Warnhinweise in abnehmender Reihenfolge wie folgt dargestellt NGEFAHR bedeutet dass Tod oder schwere K rperverletzung eintreten
154. KByte Eing nge 6 KByte Ausg nge darf in Summe ber alle 96 Slaves nicht berschritten werden 3 und 4 Schnittstelle Bezeichnung der Schnittstellen IF1 IF2 Typ der Schnittstelle steckbares Synchronisationsmodul LWL einsetzbares Schnittstellenmodul Synchronisationsmodul IF 960 nur bei Redundanzbetrieb bei Einzelbetrieb bleibt Schnittstelle frei jabgedeckt L nge der Synchronisationsleitung Maximal 10 km Programmierung Programmiersprache KOP FUP AWL SCL CFC Graph HiGraph Operationsvorrat siehe Operationsliste Klammerebenen 8 Systemfunktionen SFC siehe Operationsliste Anzahl gleichzeitig aktiver SFCs je Strang e SFC59 RD_REC 8 e SFC 58 WR_REC 8 e SFC 55 WR_PARM 8 e SFC 57 PARM_MOD 1 e SFC 56 WR_DPARM 2 e SFC 13 DPNRM_DG 8 e SFC 51 RDSYSST 8 e SFC 103 DP_TOPOL 1 ber alle externen Str nge k nnen in Summe viermal so viele SFCs aktiv sein wie auf einem einzelnen Strang Systemfunktionsbausteine SFB siehe Operationsliste Anzahl gleichzeitig aktiver SFBs je Strang e SFB52 RDREC 8 e SFB 53 WRREC 8 ber alle externen Str nge k nnen in Summe viermal so viele SFBs aktiv sein wie auf einem einzelnen Strang Anwenderprogrammschutz Passwortschutz Zugriff auf konsistente Daten im Prozessabbild ja S7 400H 310 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Technische Daten S7 400H
155. Kapitel STEP 7 Schritt 6 bergang Seite 238 Organisationsbausteine ndern und laden siehe Kapitel STEP 7 Schritt 8 240 Organisationsbausteine anan und lade Seite 240 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 241 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 7 ndern der CPU Parameter 14 7 ndern der CPU Parameter 14 7 1 ndern der CPU Parameter Im laufenden Betrieb d rfen nur bestimmte Parameter Objekteigenschaften der CPUs ge ndert werden Diese sind in den Masken mit blauem Text gekennzeichnet Falls Sie in der Windows Systemsteuerung f r Dialogfeldtext die Farbe Blau eingestellt haben erscheinen die nderbaren Parameter schwarz ACHTUNG Falls Sie Parameter modifizieren deren nderung verboten ist erfolgt keine Umschaltung auf die CPU mit den ge nderten Parametern In diesem Fall wird das Ereignis W 16 5966 in den Diagnosepuffer eingetragen Die f lschlicherweise ge nderten Parameter m ssen in der Projektierung wieder auf ihre zuletzt g ltigen Werte eingestellt werden Tabelle 14 1 nderbare CPU Parameter Register nderbarer Parameter Anlauf berwachungszeit f r Fertigmeldung durch Baugruppen berwachungszeit f r bertragung der Parameter an Baugruppen Zyklus Taktmerker Zyklus berwachungszeit Zyklusbelastung durch Kommunikation Gr e des Prozessabbilds der Eing nge Gr e des Prozessabbilds der Ausg nge Speicher Lokaldaten
156. Komponenten des Standardsystems S7 400 werden auch im hochverf gbaren Automatisierungssystem S7 400H eingesetzt Eine ausf hrliche Beschreibung aller Hardware Komponenten f r S7 400 finden Sie im Referenzhandbuch Automatisierungssystem S7 400 Baugruppendaten F r das hochverf gbare Automatisierungssystem S7 400H gelten f r den Entwurf des Anwenderprogramms und f r den Einsatz von Bausteinen dieselben Regeln wie f r ein Standardsystem S7 400 Beachten Sie bitte die Beschreibungen im Handbuch Programmieren mit STEP 7 und im Referenzhandbuch Systemsoftware f r S7 300 400 Standard und Systemfunktionen S7 400H 24 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Aufbaum glichkeiten der S7 400H 3 2 Regeln f r die Best ckung einer H Station 3 2 Regeln f r die Best ckung einer H Station Zus tzlich zu den Regeln die allgemein f r die Anordnung von Baugruppen in S7 400 gelten sind bei einer H Station folgende Bedingungen einzuhalten e Die Zentralbaugruppen m ssen an den jeweils gleichen Steckpl tzen eingef gt werden e Redundant eingesetzte externe DP Masteranschaltungen oder Kommunikationsbaugruppen m ssen an den jeweils gleichen Steckpl tzen eingef gt werden e Externe DP Masteranschaltungen f r redundante DP Mastersysteme d rfen nur in den Zentralger ten gesteckt werden und nicht in Erweiterungsger ten e Redundant eingesetzte Baugruppen z B CPU 41x 4H DP Slaveanschaltung IM 153 2 m ssen identisch sein d h
157. LADDR des SFC 13 Die DP Diagnoseadressen legen Sie bei der Projektierung fest Wenn Sie keine DP Diagnoseadressen festlegen vergibt STEP 7 die Adressen ab der h chsten Byteadresse abw rts als DP Diagnoseadressen Im DPV1 Modus des Masters bekommen die Slaves in der Regel 2 Diagnoseadressen CPU 41xH als PROFIBUS DP Master Voraussetzung 68 Sie m ssen die entsprechende CPU Schnittstelle als PROFIBUS DP Master konfigurieren Das hei t Sie m ssen in STEP 7 folgende Einstellungen machen Ein Netz zuweisen Die CPU als PROFIBUS DP Master projektieren Eine PROFIBUS Adresse zuweisen Eine Betriebsart ausw hlen S7 kompatibel oder DPV1 Default Einstellung ist DPV1 DP Slaves an das DP Mastersystem anbinden Hinweis Ist einer der PROFIBUS DP Slaves eine CPU 31x oder eine CPU 41x Dann finden Sie diesen DP Slave im PROFIBUS DP Katalog als bereits projektierte Station Dieser DP Slave CPU weisen Sie im PROFIBUS DP Master eine Slavediagnoseadresse zu Den PROFIBUS DP Master m ssen Sie mit der DP Slave CPU koppeln und die Adressbereiche f r den Datenaustausch zur DP Slave CPU festlegen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 57 400H im PROFIBUS DP Betrieb 7 1 CPU 41x H als PROFIBUS DP Master Status Steuern Programmieren ber PROFIBUS Alternativ zur MPI Schnittstelle k nnen Sie ber die PROFIBUS DP Schnittstelle die CPU programmieren oder die PG Funktionen Status und Steuern ausf hren
158. Mastersystemen entfernen ACHTUNG Bei geschalteter Peripherie Beenden Sie zuerst alle nderungen an einem Strang des redundanten DP Mastersystems bevor Sie die nderungen am zweiten Strang durchf hren Ergebnis Das Ziehen von Baugruppen die aus der Konfigurierung entfernt wurden wirkt sich nicht auf das Anwenderprogramm aus Gleiches gilt f r das Entfernen von DP Stationen Das H System arbeitet weiterhin im Systemzustand Redundant 14 6 8 STEP 7 Schritt 8 Organisationsbausteine ndern und laden Ausgangssituation Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Vorgehensweise 1 Stellen Sie sicher dass die Alarm OBs 4x und 82 nicht mehr auf Alarme von den entfernten Komponenten reagieren 2 Laden Sie die ge nderten OBs und die davon betroffenen Programmteile in das Zielsystem Ergebnis Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant S7 400H 240 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 6 Entfernen von Komponenten bei STEP 7 14 6 9 Entfernen von Anschaltungsbaugruppen bei STEP 7 Vorgehensweise S7 400H Inserate auf CPU mit ee Konfiguratio Wenn Sie eine Anschaltungsbaugruppe aus dem Teilsystem der urspr nglichen Master Das Entfernen der Anschaltungsbaugruppen IM460 und IM461 der externen DP Master Anschaltung CP443 5 Extended sowie der zugeh rigen Steckleitungen ist nur im spannungslosen Zustand erlaubt Dazu muss jeweil
159. Netzes siehe bern chstes Bild auf jedem CP nur eine Verbindungs Ressource ben tigt H System a H System b Anlagenbus als CPU CP CPU CP optischer Zweifaserring a1 a1 b1 b1 H Systema _ u JR Bam ech H System b S Tosmi 1 a SS P 7 CPUa1 CPa1 Busta fy CPb1 CPUb1 E cPua1 f N Redundanz I Blockschaltbild U d CPla2 CPa2 yL OSMI Y CPb2 CPUb2 H b Busto f A R e KR x d 1von2 Redundanz Bild 11 3 Beispiel f r Redundanz mit hochverf gbarem System und redundantem Ring S7 400H 168 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Kommunikation 71 5 Kommunikation ber hochverf gbare S7 Verbindungen H System a H System b CPU C CPU CP al EN b1 b1 Bus1 Bus2 Redundanz Blockschaltbild H System a H System b x N Q U Di a 2 U oi KI E kd 2 B U Oo Q U le A H f Bild 11 4 Beispiel f r Redundanz mit hochverf gbarem System und redundantem Bussystem H System a H System b CPU CP CP CPU CP CP a1 a11 a12 ip b1 b11 b12 p al a21 a22 a1 b21 b22
160. P und der PROFIBUS DP Schnittstelle an LED Bedeutung BUS1F BUS2F Leuchtet Irrelevant Es wurde ein Fehler an der MPI DP Schnittstelle erkannt Irrelevant Leuchtet Es wurde ein Fehler an der PROFIBUS DP Schnittstelle erkannt Blinkt Irrelevant DP Master Ein oder mehrere Slaves an der PROFIBUS DP Schnittstelle 1 antworten nicht DP Slave wird vom DP Master nicht angesprochen Irrelevant Blinkt DP Master Ein oder mehrere Slaves an der PROFIBUS DP Schnittstelle 2 antworten nicht DP Slave wird vom DP Master nicht angesprochen LEDs IFM1F und IFM2F Die LEDs IFM1F und IFMZF zeigen Fehler am ersten oder zweiten Synchronisationsmodul an LED Bedeutung IFM1F IFM2F Leuchtet Irrelevant Es wurde ein Fehler am Synchronisationsmodul 1 erkannt Irrelevant Leuchtet Es wurde ein Fehler am Synchronisationsmodul 2 erkannt S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 45 Aufbau einer CPU 41x H 3 3 Zustands und Fehleranzeigen LED REDF Die LED REDF zeigt bestimmte Systemzust nde und Redundanzfehler an LED REDF Systemzustand Randbedingungen Blinkt Ankoppeln 0 5Hz Blinkt Aufdaten 2Hz Dunkel Redundant CPUs redundant keine Redundanzfehler Leuchtet Redundant CPUs redundant Peripherie Redundanzfehler liegt vor e Ausfall eines DP Masters bzw Teil oder Gesamtausfall eines DP Mastersystems e Redundanzverlust am DP Slave Diagnosepuff
161. PU mit ge nderter Konfiauration siehe Kapitel PCS 7 Schritt 5 Seite 2 213 erweitern wollen f hren Sie folgende Schritte durch Schalten Sie die Stromversorgung des Reserve Teilsystems ab Stecken Sie die neue IM460 in das Zentralger t und bauen Sie die Kopplung zu einem neuen Erweiterungsger t auf oder Nehmen Sie ein neues Erweiterungsger t in einen bestehenden Strang auf oder Stecken Sie die neue externe DP Masteranschaltung und bauen Sie ein neues DP Mastersystem auf Schalten Sie die Stromversorgung des Reserve Teilsystems wieder ein bergang in den emzustand Redundant siehe Kapitel PCS 7 Schritt 6 bergang in Seite 214 Anwenderprogramm ndern und laden Seite Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 217 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 4 Entfernen von Komponenten bei PCS 7 14 4 Entfernen von Komponenten bei PCS 7 Ausgangssituation Vorgehensweise Sie haben sichergestellt dass die CPU Parameter z B die berwachungszeiten zu dem geplanten neuen Programm passen Ggf m ssen Sie erst die CPU Parameter entsprechend ndern siehe Kapitel ndern der CPU Parameter Seite 242 Die zu entfernenden Baugruppen und die damit verbundenen Sensoren und Aktoren haben f r den zu steuernden Prozess keine Bedeutung mehr Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Um Hardware Komponenten unter PCS 7 von einem H System zu entfernen sind die n
162. S 7 14 3 4 PCS 7 Schritt 4 Neue Hardware Konfiguration in die Reserve CPU laden Ausgangssituation Vorgehensweise Das H System arbeitet im Solobetrieb Laden Sie die bersetzte Hardware Konfiguration in die im STOP befindliche Reserve CPU ACHTUNG Das Anwenderprogramm und die Verbindungsprojektierung d rfen im Solobetrieb nicht berladen werden Ergebnis Die neue Hardware Konfiguration der Reserve CPU wirkt sich noch nicht auf den laufenden Betrieb aus 14 3 5 PCS 7 Schritt 5 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration Ausgangssituation Vorgehensweise Ergebnis S7 400H Die ge nderte Hardware Konfiguration ist in die Reserve CPU geladen 1 Markieren Sie im SIMATIC Manager eine CPU des H Systems und w hlen Sie den Men befehl Zielsystem gt Betriebszustand 2 Klicken Sie im Dialogfeld Betriebszustand auf die Schaltfl che Umschalten auf W hlen Sie im Dialogfeld Umschalten die Option mit ge nderter Konfiguration und klicken Sie auf die Schaltfl che Umschalten 1 Best tigen Sie die anschlie ende Sicherheitsabfrage mit OK Die Reserve CPU koppelt an wird aufgedatet siehe Kapitel Ankoppeln und Aufdaten Seite 95 und wird Master Die bisherige Master CPU geht in den STOP Zustand das H System arbeitet mit der neuen Hardware Konfiguration im Solobetrieb Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 213 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 3 Hinzuf gen
163. S7 400H ssssssesrsesssrrearssnnestrnaaarrraaattanaattnaastnnaddttaaadttaadantnaaatanaadtenaaae S 8 4 Die Betriebszust nde der CPUS nn 85 8 4 1 Betriebsz stand STOP escornar 42 222224 een ner eeenadfrah na 86 8 4 2 Belriebszustand ANLAUF EE 87 8 4 3 Betriebszust nde ANKOPPELN und AUIEDATEN mann 8 8 4 4 Befriebszustand RUN nen a a 88 8 4 5 Belriebszustand HALT 2 een denken lungen 89 8 4 6 Betriebszustand FEHLERSUCHE nsin nase 8 8 5 ee EE 8 6 KAN e E 8 7 Auswerten von Prozessalarmen im System S7 400H 444s42244sennnnennennnnnnnnnnnnnnnnnnn nenn 9 Ankoppeln und Autdaten ee 95 9 1 Auswirkungen beim Ankoppeln und Aufdaten anne 9 2 Bedingungen f r Ankoppeln und Aufdaten u 4usnsnnnnnennnnnnennnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nn 9 3 Ablauf des Ankoppelns und AufdatenS nsesessensinneseeee enet tn netese ttnr tarn trsttrnnnnnsarsttnnn nn nnnen rrenen 9 3 1 Ablauf des Ankoppelns u arena e 9 3 2 Ablauf Ee E EE 9 3 3 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration oder erweitertem Speicherausbau 9 3 4 Ankoppeln und Aufdaten sperren nn nennn 9 4 Klee Ne ll DEET 9 4 1 PA Aenne lIt p E E neun nehmt ersticken n hen nenn saeseteeen 111 9 4 2 Ermittlung der Ubenwachungs zeiten 9 4 3 Performance Werte f r Ankoppeln und Aufdaten s snsnnsnsnstrsntnsrrtntintntnt nn tntnrn nn annnnn nennen 118 9 4 4 Einfl sse auf das Zeihverhalien sirrini nnas sniineri ieaiaia 9 5 Besonderheiten w hrend
164. SH Card 53 FRCE Funktionale Peripherie Redundanz 133 Funktionsbaugruppen 345 G Geber zweifach redundant Grundkenntnisse erforderliche G ltigkeitsbereich des Handbuchs S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Index H HALT 89 Handbuch G ltigkeitsbereich Zweck Hardware Aufbau Komponenten 26 konfigurieren 35 Hochlaufzeit berwachung hochverf gbar 145 152 Hochverf gbare Kommunikation 162 Hochverf gbare Verbindungen Eigenschaften Programmierung Projektierung Hotline H Station H System starten IFM1F IFM2F Inbetriebnahme 83 Voraussetzungen indirekte Strommessung INTF K Kaltstart 50 Bedienfolge 51 Kippschalter Kommunikation Kommunikation ber MPI und ber K Bus Zyklusbelastung Kommunikationsbaugruppen Kommunikationsbausteine Konsistenz Kommunikationsfunktionen Komponenten Konsistente Daten Konsistenter Datenzugriff S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 L Ladespeicher Ladespeicher erweitern LED BUSF LED Anzeigen 38 Lichtwellenleiter 36 M Master CPU Master Reserve Zuordnung Maximale Kommunikationsverz gerung Berechnung Definition 109 Maximale Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 Berechnung 114 Definition 110 Maximale Zykluszeitverl ngerung Berechnung Definition MDT 323 Mehrbitfehler Meldefunktionen Memory Card 320 Funktion 52 Minimale Peripheriehaltezeit Berechn
165. STEP 7 Dokumentation finden Sie wie Sie Verbindungen projektieren F r hochverf gbare S7 Verbindungen wird ausschlie lich S7 Kommunikation verwendet Sie w hlen hierzu im Dialogfeld Neue Verbindung den Typ S7 Verbindung hochverf gbar aus Die Anzahl der notwendigen redundanten Verbindungen wird von STEP 7 in Abh ngigkeit von den Redundanzknoten ermittelt Es werden wenn die Netzstruktur dies zul sst maximal vier redundante Verbindungen generiert Eine h here Redundanz kann auch mit weiteren CPs nicht erbracht werden Im Dialog Eigenschaften Verbindung k nnen Sie bestimmte Eigenschaften einer hochverf gbaren Verbindung ggf auch ndern Beim Einsatz mehrerer CPs k nnen in diesem Dialogfeld die Verbindungen auch rangiert werden Dies kann sinnvoll sein da standardm ig zun chst alle Verbindungen ber den ersten CP gef hrt werden Sind hier alle Verbindungen belegt so werden die weiteren Verbindungen ber den zweiten CP gef hrt usw S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Kommunikation Programmierung Hinweis 11 5 1 Verf gbarkeit S7 400H 11 5 Kommunikation ber hochverf gbare S7 Verbindungen Die hochverf gbare Kommunikation ist auf der H CPU einsetzbar und erfolgt ber S7 Kommunikation Diese ist ausschlie lich innerhalb eines S7 Projekts Multiprojekts m glich Die Programmierung der hochverf gbaren Kommunikation mit STEP 7 erfolgt ber Kommunikations SFBs Mit diesen k
166. Si Projektierung mit STEP 7 Seite 185 sowie im Anhang Unterschiede zwischen hochverf gbaren und Standard Systemen Seite 341 Optionale Software S mtliche Standard Tools Engineering Tools und Runtime Software die Sie in S7 400 einsetzen k nnen Sie auch in S7 400H einsetzen S7 400H 30 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Aufbaum glichkeiten der S7 400H 3 7 Das Anwenderprogramm 3 7 Das Anwenderprogramm F r den Entwurf und die Programmierung des Anwenderprogramms f r die S7 400H gelten die gleichen Regeln wie beim Standardsystem S7 400 Aus Sicht der Anwenderprogrammbearbeitung verh lt sich die S7 400H genauso wie ein Standardsystem Die Synchronisationsfunktionen sind im Betriebssystem integriert und laufen automatisch und vollkommen verdeckt ab Eine Ber cksichtigung dieser Funktionen im Anwenderprogramm ist nicht erforderlich Im redundanten Betrieb sind die Anwenderprogramme in beiden CPUs identisch hinterlegt und werden ereignissynchron bearbeitet Um aber beispielsweise auf die Zykluszeitverl ngerung durch das Aufdaten reagieren zu k nnen bieten Ihnen einige spezifische Bausteine die M glichkeit Ihr Anwenderprogramm diesbez glich zu optimieren Spezifische Bausteine f r S7 400H Neben den Bausteinen die sowohl in S7 400 als auch in S7 400H eingesetzt werden k nnen gibt es f r S7 400H noch zus tzliche Bausteine mit denen Sie auf die Redundanzfunktionen Einfluss nehmen k nnen Mit folg
167. Sie die Stromversorgung des Zentralger ts ab Wie reagiert das System Die Partner CPU wechselt in Solobetrieb Schalten Sie die Stromversorgung des Erweiterungsger ts ab in dem Sie die Anschaltung tauschen wollen Ziehen Sie die Anschaltung Stecken Sie die neue Anschaltung und schalten Sie die Stromversorgung des Erweiterungsger ts wieder ein Schalten Sie die Stromversorgung des Zentralger ts wieder ein und starten Sie die CPU CPU f hrt automatisches ANKOPPELN und AUFDATEN durch CPU wechselt in RUN und arbeitet als Reserve CPU 13 2 6 Ausgangssituation Ausfall aus Vorgehensweise Schritt 1 2 3 4 5 200 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb 13 3 Ausfall und Tausch von Komponenten der dezentralen Peripherie 13 3 Ausfall und Tausch von Komponenten der dezentralen Peripherie Welche Komponenten k nnen getauscht werden Im laufenden Betrieb k nnen die folgenden Komponenten der dezentralen Peripherie getauscht werden e PROFIBUS DP Master e PROFIBUS DP Anschaltung IM 153 2 oder IM 157 e PROFIBUS DP Slave e PROFIBUS DP Leitung Hinweis Der Tausch von Ein Ausgabe oder Funktionsbaugrur tation befinden wurde bereits in Kapitel Ausfall und Tausch einer Ein Ausgabe oder unktionsbaugruppe Seite 194 beschrieben 13 3 1 Ausfall und Tausch eines PROFIBUS DP Masters Ausgang
168. Standard mit H Systemen Treiberbaustein S7H4_BSR Sie k nnen f r die Kopplung eines H Systems mit einer S7 400 S7 300 den Treiberbaustein S7H4_BSR verwenden Wenden Sie sich f r n here Informationen an das H F Competence Center e mail hf cc aud siemens com Alternative SFB 15 PUT und SFB 14 GET im H System Nutzen Sie alternativ zwei SFB 15 PUT ber zwei Standard Verbindungen Zun chst wird der erste Baustein aufgerufen Gab es bei der Ausf hrung des Bausteins keine Fehlermeldung so wird die bertragung als erfolgreich angesehen Gab es eine Fehlermeldung so wird die Daten bertragung ber den zweiten Baustein wiederholt Bei einem auch sp ter erkannten Verbindungsabbruch werden die Daten erneut bertragen um Informationsverluste auszuschlie en Das gleiche Verfahren k nnen Sie bei einem SFB 14 GET verwenden Verwenden Sie f r die Kommunikation wenn m glich die Mechanismen der S7 Kommunikation 11 6 2 Kommunikation ber redundante S7 Verbindungen Verf gbarkeit Durch den Einsatz eines redundanten Anlagenbusses sowie durch Verwendung zwei getrennter CPs im Standardsystem kann die Verf gbarkeit erh ht werden Auch mit Standardverbindungen kann redundante Kommunikation betrieben werden Hierzu m ssen zwei getrennte S7 Verbindungen projektiert werden Die Verbindungsredundanz muss hierf r programmtechnisch realisiert werden F r beide Verbindungen muss auf Anwenderprogrammebene eine berwachung der Kommu
169. System und Betriebszust nde der S7 400H Seite 81 beschrieben S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Spezielle Funktionen einer CPU 41x H 6 3 Servicedaten auslesen 6 3 Servicedaten auslesen Anwendungsfall Im Servicefall zu dessen Behebung Sie den Customer Support heranziehen kann es sein dass der Customer Support zu Diagnosezwecken spezielle Informationen ber den Zustand einer CPU Ihrer Anlage ben tigt Diese Informationen sind im Diagnosepuffer und in den eigentlichen Servicedaten abgelegt Diese Informationen k nnen Sie mit dem Men befehl Zielsystem gt Servicedaten speichern auslesen und in zwei Dateien abspeichern Diese k nnen Sie dann dem Customer Support zukommen lassen Beachten Sie hierbei Folgendes e Speichern Sie die Servicedaten m glichst unmittelbar nachdem eine CPU in STOP gegangen ist bzw nachdem in einem H System ein Synchronisationsverlust aufgetreten ist e Speichern Sie in einem H System immer die Servicedaten beider CPUs Vorgehensweise 1 W hlen Sie den Men befehl Zielsystem gt Servicedaten speichern Ein Dialogfeld wird ge ffnet in dem Sie Speicherort und Namen f r die beiden Dateien festlegen k nnen 2 Speichern Sie die Dateien ab 3 Lassen Sie die Dateien auf Anfrage dem Customer Support zukommen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 65 Spezielle Funktionen einer CPU 41x H 6 3 Servicedaten auslesen 66 S7 400H Systemhandbu
170. Systemzustand Redundant 14 9 3 Schritt 2 Reserve CPU stoppen Ausgangssituation Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Vorgehensweise 1 Markieren Sie im SIMATIC Manager eine CPU des H Systems und w hlen Sie den Men befehl Zielsystem gt Betriebszustand 2 Markieren Sie im Dialogfeld Betriebszustand die Reserve CPU und klicken Sie auf die Schaltfl che Stop S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 253 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 9 Umparametrieren einer Baugruppe Ergebnis Die Reserve CPU geht in den STOP Zustand die Master CPU bleibt im RUN Zustand das H System arbeitet im Solobetrieb Einseitige Peripherie der Reserve CPU wird nicht mehr angesprochen 14 9 4 Schritt 3 Neue Hardware Konfiguration in die Reserve CPU laden Ausgangssituation Das H System arbeitet im Solobetrieb Vorgehensweise Laden Sie die bersetzte Hardware Konfiguration in die im STOP befindliche Reserve CPU ACHTUNG Das Anwenderprogramm und die Verbindungsprojektierung d rfen im Solobetrieb nicht berladen werden Ergebnis Die ge nderten Parameter in der neuen Hardware Konfiguration der Reserve CPU wirken sich noch nicht auf den laufenden Betrieb aus 14 9 5 Schritt 4 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration Ausgangssituation Die ge nderte Hardware Konfiguration ist in die Reserve CPU geladen Vorgehensweise 1 Markieren Sie im SIMATIC Manager eine CPU des H Systems und w hlen Sie d
171. U die im Betriebszustand FEHLERSUCHE ist ist keine Kommunikation m glich z B ber PG Zugriffe Der Betrieb and H ird SE LEDs RUN und STOP angezeigt siehe Kapitel Z ustands und SEENEN Seite 44 Weitere Informationen zum Selbsttest finden Sie im Kapitel Selbsttest Seite S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 System und Betriebszust nde der S7 400H 8 5 8 5 Selbsttest Selbsttest Bearbeitung des Selbsttests Nach ungepuffertem NETZEIN z B NETZEIN nach erstmaligem Stecken der CPU oder NETZEIN ohne Pufferbatterie und im Betriebszustand FEHLERSUCHE bearbeitet die CPU das komplette Selbsttestprogramm Die Dauer des Selbsttests betr gt mindestens 10 Minuten und erh ht sich mit der Gr e des eingesetzten Ladespeichers d h mit der Gr e der gesteckten RAM Memory Card Fordert in einem H System die CPU Url schen an und anschlie end wird ein gepuffertes Netz Aus durchgef hrt macht die CPU einen Selbsttest obwohl sie gepuffert war Url schen wird angefordert zum Beispiel wenn Sie die Memory Card ziehen Im RUN teilt das Betriebssystem den Selbsttest in kleine Programmabschnitte so genannte Testscheiben auf die ber eine Vielzahl von Zyklen nacheinander bearbeitet werden Der zyklische Selbsttest ist so organisiert dass er innerhalb einer bestimmten Zeit einmal komplett durchlaufen wird Diese Zeitspanne betr gt standardm ig 90 Minuten und kann durch Projektierung ge ndert werden Re
172. U Para e ter entsprechend ndern siehe Kapitel A TEEN der CPU Paramete Seite 24 242 Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Vorgehensweise Um Hardware Komponenten unter STEP 7 zu einem H System hinzuzuf gen sind die nachfolgend aufgelisteten Schritte durchzuf hren Einzelheiten zu jedem Schritt sind jeweils in einem Unterkapitel beschrieben Schritt 1 Was ist zu tun Hardware umbauen Siehe Kapitel STEP 7 Schritt 1 Hardware hinzuf gen Seite 227 Hardware Konfiguration offline ndern STEP 7 Schr 7 Schritt 2 ee Konfiguration Organisationsbausteine erweitern und laden STEP 7 Schritt 3 Se erweitern und laden Seite 228 Reserve CPU stoppen STEP 7 Schritt 4 Reserve CPU stoppen Seite 229 Neue Hardware Konfiguration in die Reserve CPU laden STEP 7 Schritt 5 Neue Hardware EE in die Reserve CPU laden Seite 229 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration STEP 7 Schritt 6 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration Konfiguration Seite 230 2 230 bergang in den Systemzustand Redundant STEP 7 Schritt 7 bergang in den Systemzustand Redundant Seite 231 Anwenderprogramm ndern und laden STEP 7 Schritt 8 Anwenderprogramm ndern on Seite 232 226 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 74 5 Hinzuf g
173. U kopiert wird fordert die Reserve CPU Url schen an Dies wird durch einen Diagnosepuffereintrag mit der Ereignis ID W 16 6523 signalisiert S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Einsatz von Peripherie in S7 400H 1 10 1 Einsatz von Peripherie in S7 400H Diese Kapitel gibt einen berblick ber die verschiedenen Aufbauformen der Peripherie im Automatisierungssystem S7 400H und deren Verf gbarkeit Weiter bietet es Ihnen Informationen zur Projektierung und Programmierung der gew hlten Aufbauform 10 2 Einf hrung Aufbauformen der Peripherie Neben den Stromversorgungen und Zentralbaugruppen die stets redundant vorhanden sind gibt es f r die Peripherie folgende Aufbauformen die vom Betriebssystem unterst tzt werden E A Typ Aufbau Verf gbarkeit Digitaleingabe Einkanalig einseitig normal Einkanalig geschaltet erh ht Zweikanalig redundant hoch Digitalausgabe Einkanalig einseitig normal Einkanalig geschaltet erh ht Zweikanalig redundant hoch Analogeingabe Einkanalig einseitig normal Einkanalig geschaltet erh ht Zweikanalig redundant hoch Analogausgabe Einkanalig einseitig normal Einkanalig geschaltet erh ht Zweikanalig redundant hoch Ein SE redundanter Aufbau auf Anwenderebene ist ebenfalls m glich Die erf abarke e jedoch im Anwenderprogramm realisieren siehe Kapitel Sglichkeiten zum Anschluss von redundanter Peripherie Seite 155 Adressierung Ganz gleich ob sie
174. UC 120 V 6ES7 421 1EL00 0AAO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines redundanten Gebers an zwei SM 421 DI 32 x UC 120 V Der Geber ist jeweils an Kanal 0 angeschlossen i 2 S 0 4 o hd 5 o 1 elo 2 7 lo 3 8 o 4 9 o 5 10 O 6 110 7 12 13 1N 14 150 0 16 o 1 17 o 2 18 o 3 m 19 o 4 120 VUC N Bis 5 21lo 6 22 o 7 23 24 2N 25 26 27 o 0 28 o 1 29 o 2 1 30 o 3 Ei 31 o 4 32 0 5 m S 5 33 o 6 zlo 2 34 o 7 zo 3 35 lo 4 36 3N 9 lo 5 37 10 0 6 gt ls 7 39 o 0 f a a 13 1N 42 lo 3 14 430 4 15 o 0 440 5 16 0 1 450 6 17 0 2 46 o 7 18 o 3 Se 19 o 48 4N 20 o 5 21 0 6 22 o 7 23 24 2N 25 26 27 o 0 28 o 1 29 o 2 30 o 3 310 4 32 o 5 33 o 6 34 o 7 35 36 3N 37 38 39 o 0 400 1 41 o 2 420 3 43 o 4 44 o 5 45 lo 6 46 o 7 47 48 AN Bild F 10 Verschaltungsbeispiel SM 421 DI 32 x UC 120 V S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 359 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 11 SM 421 DI 16 x DC 24 V 6ES7 421 7BH01 0AB0 F 11 SM 421 DI 16 x DC 24 V 6ES7 421 7BHO1 0ABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss zweier redundanter Geberpaare an zwei SM 421 D1 16 x 24 V Die Geber sind jeweils an Kanal 0 bzw 8 angeschlossen VOONDURwm oo NN oooooo Kaff ID ek oo jai o
175. UN und die Reserve CPU im Betriebszustand ANKOPPELN bzw AUFDATEN Neben dem Ankoppeln und Aufdaten um den Systemzustand Redundant zu erreichen gibt es auch das Ankoppeln und Aufdaten mit Master Reserve Umschaltung Ausf hrliche Sei zum Ankoppeln und Aufdaten finden Sie im Kapitel Ankoppeln TES Aufdate Seite S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 87 System und Betriebszust nde der S7 400H 8 4 Die Betriebszust nde der CPUs 8 4 4 Betriebszustand RUN Bis auf die unten beschriebenen Erg nzungen verhalten sich die CPUs der S7 400H im Betriebszustand RUN genauso wie S7 400 Standard CPUs In folgenden Systemzust nden wird das Anwenderprogramm mindestens von einer CPU bearbeitet e Solobetrieb e Ankoppeln Aufdaten e Redundant Solobetrieb Ankoppeln Aufdaten In den obengenannten Systemzust nden befindet sich die Master CPU im RUN und bearbeitet das Anwenderprogramm allein Systemzustand Redundant Im Systemzustand Redundant befinden sich Master CPU und Reserve CPU im RUN Beide CPUs arbeiten das Anwenderprogramm synchron ab und berpr fen sich gegenseitig Im Systemzustand Redundant ist ein Testen des Anwenderprogramms mit Haltepunkten nicht m glich Der Systemzustand Redundant ist nur m glich wenn beide CPUs den gleichen Ausgabestand und die gleiche Firmware Version haben Er wird bei den in nachfolgender Tabelle aufgef hrten Fehlerursachen verlassen Tabelle 8 2 Fehlerursachen die zum V
176. Us melden das Ereignis im oder Synchronisationsmodule Die S7 400H befindet sich im Systemzustand st Redundant und beide Lichtwellenleiter oder Synchronisationsmodule fallen aus Diagnosepuffer und ber OB 72 Beide CPUs werden zur Master CPU und bleiben im RUN Die Diagnose LED am Synchronisationsmodul leuchtet 198 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb Vorgehensweise 13 2 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb Der beschriebene Doppelfehler f hrt zu Redundanzverlust Gehen Sie in diesem Fall folgenderma en vor Schritt 1 Was ist zu tun Schalten Sie ein Teilsystem ab Wie reagiert das System 2 Tauschen Sie die defekten Komponenten aus Schalten Sie das Teilsystem wieder ein e Die LEDs IFM1F und IFMF2F erl schen Die Reserve LED leuchtet Starten Sie die CPU z B Start ber PG oder STOP RUN e CPU f hrt automatisches ANKOPPELN und AUFDATEN durch e CPU wechselt in RUN Systemzustand Redundant und arbeitet als Reserve CPU Ausfall und Tausch einer Anschaltung IM 460 und IM 461 Die Anschaltungen IM 460 und IM 461 erm glichen den Anschluss von Erweiterungsger ten Ausgangssituation Ausfall aus Wie reagiert das System Die S7 400H befindet sich im Systemzustand Redundant und eine Anschaltungsbaugruppe f llt Das angeschlossene
177. Verz gerung der Alarme vorgenommen wird Auswerten von Prozessalarmen im System S7 400H Beim Einsatz einer prozessalarmbildenden Baugruppe im System S7 400H ist es m glich dass die im Prozessalarm OB ber Direktzugriff lesbaren Prozesswerte nicht den Prozesswerten zum Zeitpunkt des Alarms entsprechen Werten Sie stattdessen die tempor ren Variablen Startinformation im Prozessalarm OB aus Bei Einsatz der prozessalarmbildenden Baugruppe SM 321 7BH00 ist es daher nicht sinnvoll ber ein und denselben Eingang auf steigende und fallende Flanke unterschiedlich zu reagieren weil ein Direktzugriff auf die Peripherie erforderlich w re Wenn Sie in Ihrem Anwenderprogramm auf beide Flankenwechsel unterschiedlich reagieren wollen dann legen Sie das Signal auf zwei Eing nge aus unterschiedlichen Kanalgruppen und parametrieren Sie einen Eingang auf steigende und den anderen Eingang auf fallende Flanke S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Ankoppeln und Aufdaten Auswirkungen beim Ankoppeln und Aufdaten Das Ankoppeln und das Aufdaten wird Ihnen ber die REDF LED an beiden CPUs angezeigt Beim Ankoppeln blinken diese LEDs mit der Frequenz 0 5 Hz beim Aufdaten mit der Frequenz 2 Hz Beim Ankoppeln und Aufdaten ergeben sich unterschiedliche R ckwirkungen auf die Bearbeitung des Anwenderprogramms und der Kommunikationsfunktionen Tabelle 9 1 Eigenschaften von Ankoppeln und Aufdaten Vorgang Bearbeitung des Anwender
178. Wed ine Bausteine vom Master zur Reserve bertragen D hverhalt ist in Kapitel Umschalten a a no mit on Konfiguration oder orweitertem Speicherausbau Die Surenzuiikrenden SS den oben genannten Szenarien nderung der Seite Na bes sind in Kapitel Ausfall 19 nd Tausch von Ee im laufenden Betrieb Seite 191 beschrieben Hinweis r genaue Falls Sie auf der Reserve CPU weder die Hardware Konfiguration noch die Speicherart des Ladespeichers ge ndert haben erfolgt dennoch eine Master Reserve Umschaltung und die bisherige Master CPU geht in STOP Umschalten auf CPU mit erweitertem Speicherausbau Sie k nnen auf der Reserve CPU den Ladespeicher vergr ert haben Dabei m ssen die Ladespeichermodule dieselbe Speicherart haben d h es handelt sich entweder um RAM Cards oder um FLASH Cards Bei FLASH Cards m ssen die Inhalte bereinstimmen Beim Ankoppeln werden die Anwenderprogramm Bausteine OBs FCs FBs DBs SDBs des Masters aus dem Ladespeicher und dem Arbeitsspeicher zur Reserve bertragen Ausnahme Falls die Ladespeichermodule FLASH Cards sind erfolgt nur die bertragung der Bausteine aus dem Arbeitsspeicher S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Ankoppeln und Aufdaten 9 3 2 9 3 Ablauf des Ankoppelns und Aufdatens Die durchzuf hrenden Schritte bei einer nderung de peichertvps oder bei einer Sele 248 De des Ladespeichers sind in Kapitel A ndern der Speicherbest
179. achfolgend aufgelisteten Schritte durchzuf hren Einzelheiten zu jedem Schritt sind jeweils in einem Unterkapitel beschrieben Schritt Was ist zu tun Siehe Kapitel 1 Hardware Konfiguration offline ndern PCS 7 Schritt 1 Hardware Konfiguration offline 2 Anwenderprogramm ndern und laden 3 Reserve CPU stoppen PCS 7 Schritt 3 Reserve CPU stoppen Seite 220 4 Neue Hardware Konfiguration in die Reserve CPU laden 5 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration PCS 7 Schritt 5 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguratio 6 bergang in den Systemzustand Redundant PCS 7 Schritt 6 bergang in den Systemzustand Seite 222 7 Hardware umbauen PCS 7 Schritt 7 Hardware umbauen Seite 223 Ausnahmen 218 Dieser Gesamtablauf der Anlagen nderuna ailt nicht zum Entfernen von Seite oruppen siehe Kapitel Entfernen von Anschaltungsbaugruppen bei PCS 7 Seite 224 Hinweis Sie k nnen den Ladevorgang nach nderung der Hardware Konfiguration weitgehend h ablaufen ie m ssen dann die Handlungsschritte die in den Kapiteln opper Seite 220 bis Seite 222 beschrieben sind nicht mehr durchf hren Das beschriebene Verhalten des Systems bleibt unver ndert N heres finden Sie in der Online Hilfe von HW Konfig Laden in Baugruppe gt Laden der Stationskonfiguration im Betriebszustand RUN S7 400H Systemhandbuch 12
180. age Bild 2 1 Einsatzziele redundanter Automatisierungssysteme Beachten Sie den Unterschied zwischen hochverf gbaren und fehlersicheren Systemen Die S7 400H ist ein hochverf gbares Automatisierungssystem Zur Steuerung von sicherheitsrelevanten Prozessen d rfen Sie sie nur dann einsetzen wenn Sie sie entsprechend der Regeln f r F Systeme programmieren und parametrieren Informationen i i ie i ge n g ie Software S7 F FH Systems T nden nN Tolaendem Handbuch MA nau http support automation siemens com WW view de 2201072 Warum hochverf gbare Automatisierungssysteme Das Ziel f r den Einsatz von hochverf gbaren Automatisierungssystemen ist die Verminderung von Produktionsausf llen Ganz gleich ob die Ausf lle durch einen Fehler oder auf Grund von Wartungsarbeiten entstehen Je h her die Kosten eines Produktionsstillstands sind desto eher lohnt sich der Einsatz eines hochverf gbaren Systems Die in der Regel h heren Investitionskosten eines hochverf gbaren Systems werden durch die Vermeidung von Produktionsausf llen schnell kompensiert S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 19 Hochverf gbare Automatisierungssysteme 2 1 Redundante Automatisierungssysteme der SIMATIC Software Redundanz In vielen Anwendungen sind die Anspr che an die Redundanzqualit t oder der Umfang der Anlagenbereiche die redundante Automatisierungssysteme erfordern nicht so hoch dass sie zwingend den Einsatz eines speziellen
181. agen nderungen im laufenden Betrieb beherrschen und solche die es nicht beherrschen beliebig mischen Je nach gew hlter Konfiguration ergeben sich Einschr nkungen bei welchen Komponenten Sie Anlagen nderungen im laufenden Betrieb durchf hren k nnen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 337 Einzelbetrieb Software Voraussetzungen Anlagen nderungen im laufenden Betrieb Um eine Anlagen nderung im laufenden Betrieb durchf hren zu k nnen muss das Anwenderprogramm so geschrieben sein dass z B Stationsausf lle oder Baugruppenst rungen nicht zum CPU STOP f hren Zul ssige Anlagen nderungen bersicht Im laufenden Betrieb k nnen Sie folgende Anlagen nderungen durchf hren e Baugruppen bzw Module bei den modularen DP Slaves ET 200M ET 200S ET 200iS hinzuf gen sofern sie sich gem IEC 61158 verhalten e Bisher unbenutzte Kan le in einer Baugruppe bzw in einem Modul bei den modularen Slaves ET 200M ET 200S ET 200iS nutzen e DP Slaves zu einem bestehenden DP Mastersystem hinzuf gen e PA Slaves Feldger ten zu einem bestehenden PA Mastersytem hinzuf gen e DP PA Kopplern hinter einer IM 157 hinzuf gen e PA Links inklusive PA Mastersysteme zu einem bestehenden DP Mastersystemhinzuf gen e Hinzugef gte Baugruppen einem Teilprozessabbild zuordnen e Peripheriebaugruppen umparametrieren z B die Wahl anderer Alarmgrenzen e nderungen r ckg ngig machen Hinzugef gte Baugruppen Mo
182. aktion auf Fehler w hrend des Selbsttests Wird durch den Selbsttest ein Fehler erkannt so geschieht Folgendes Tabelle 8 3 Reaktion auf Fehler w hrend des Selbsttests Art des Fehlers Reaktion des Systems Hardware Fehler ohne einseitigen Fehlerhafte CPU geht in den Betriebszustand DEFEKT H OB 121 Aufruf System geht in den Solobetrieb Fehlerursache wird in den Diagnosepuffer eingetragen Hardware Fehler mit einseitigem OB CPU mit einseitigem OB 121 geht in FEHLERSUCHE H 121 Aufruf System geht in den Solobetrieb s u RAM PAA Vergleichsfehler Fehlerursache wird in den Diagnosepuffer eingetragen Der projektierte System oder Betriebszustand wird eingenommen s u Quersummenfehler Reaktion h ngt davon ab in welcher Situation der Fehler erkannt wird s u Mehrbitfehler Fehlerhafte CPU geht in den Betriebszustand FEHLERSUCHE Hardware Fehler mit einseitigem OB 121 Aufruf S7 400H Tritt ein Hardware Fehler mit einseitigem OB 121 Aufruf zum ersten Mal seit dem letzten ungepufferten NETZEIN auf so geht die fehlerhafte CPU in den Betriebszustand FEHLERSUCHE Das H System geht in den Solobetrieb Die Fehlerursache wird in den Diagnosepuffer eingetragen Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 91 System und Betriebszust nde der S7 400H 8 5 Selbsttest RAM PAA Vergleichsfehler Deckt der Selbsttest einen RAM PAA Vergleichsfehler auf dann verl sst das H System den Betriebszustan
183. albaugruppe in jedes Teilsystem beim geschalteten Aufbau je eine Signalbaugruppe in zwei dezentrale Peripherieger te ET 200M 2 Verdrahten Sie die Peripherie so dass sie sowohl ber das eine als auch ber das andere Teilsystem angesprochen werden kann 3 Projektieren Sie die Signalbaugruppen auf unterschiedliche logische Adressen ACHTUNG Es empfiehlt sich nicht eingesetzte Ausgabebaugruppen auf die gleichen logischen Adressen wie die Eingabebaugruppen zu projektieren ansonsten m ssen Sie im OB 122 zus tzlich zur logischen Adresse noch den Typ Eingang oder Ausgang der fehlerhaften Baugruppe abfragen Das Anwenderprogramm muss das Prozessabbild f r redundant einseitige Ausgabebaugruppen auch im Solobetrieb aktualisieren z B Direktzugriffe Bei Verwendung von Teilprozessabbildern muss das Anwenderprogramm im OB 72 Redundanzwiederkehr die Teilprozessabbilder entsprechend aktualisieren SFC 27 UPDAT_PO Anderenfalls w rden nach bergang in den Systemzustand Redundant auf die einkanalig einseitigen Ausgabebaugruppen der Reserve CPU zun chst Altwerte ausgegeben werden Redundante Peripherie im Anwenderprogramm Das nachfolgende Programmbeispiel zeigt den Einsatz zweier redundanter Digitaleingabebaugruppen e Baugruppe A im Rack 0 mit der logischen Basisadresse 8 und e Baugruppe B im Rack 1 mit der logischen Basisadresse 12 Eine der beiden Baugruppen wird im OB1 per Direktzugriff gelesen F r das Folg
184. ante SM 331 AI 8x 16 Bit Der Messumformer ist jeweils an Kanal 0 und 3 angeschlossen CA 2 E 3 d 7 S 25 g 2 4 Draht Messumformer 2 Bac 1 3 1i 3 o E 2500 13 3 Messumformer 14 5V Uu 16 36 1 5V O H Ei 18 38 e 19 39 20 40 i O pasa 2 22 6 23 O 24 o 25 26 27 e 28 29 8 ve bei sek vi pa a m eise _ pc 24V k OD 0000 09 O1 OR OWONO gt o2 oLo2oN o oS o gt oV obiez G ob oiotdob ob o ob ootd N Bild F 28 Verschaltungsbeispiel SM 331 AI 8 x 16 Bit S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 379 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 29 Al 6xTC 16Bit iso 6ES7331 7PET0 0ABO F 29 Al 6xTC 16Bit iso 6ES7331 7PE10 0ABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines Thermoelements an zwei redundante SM 331 AI 6xTC 16Bit iso _ CO o ogoogo NoNo No NoNoN Gool ooo SOON oT o ooN ooo gov o ob oO ob oke GE olsle eh ell ol oli ci bic a CO A SRE aah ch on Ch aach a ch vc us OoOO N 0m 001 0 FR 0OWONO gt o2 oForoN o oS o gt oV obiez o oLogov ogoogo N Bild F 29 Verschaltungsbeispiel Al 6xTC 16Bit iso S7 400H 380 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 30 SM331 Al 8 x 0 4 20mA
185. anten Anlagenbus realisieren der mit einem optischen Zweifaserring oder einem doppelt ausgef hrten elektrischen Bussystem aufgebaut ist Hierbei k nnen die angeschlossenen Teilnehmer aus einfachen Standardkomponenten bestehen Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 167 Kommunikation 11 5 Kommunikation ber hochverf gbare S7 Verbindungen Die Erh hung der Verf gbarkeit l sst sich am besten mit einem optischen Zweifaserring realisieren Bei Bruch des Zweifaser Lichtwellenleiters bleibt die Kommunikation der beteiligten Systeme immer noch bestehen Die Systeme kommunizieren dann so als ob sie an einem Bussystem Linie angeschlossen wurden Ein Ringsystem beinhaltet grunds tzlich zwei redundante Komponenten und bildet deshalb automatisch einen 1von2 Redundanzknoten Das optische Netz kann auch in Linien oder Sternstruktur aufgebaut werden Bei Linienstruktur ist jedoch keine Leitungsredundanz m glich Bei Ausfall eines elektrischen Leitungssegments bleibt die Kommunikation der beteiligten Systeme ebenfalls bestehen Tvon2 Redundanz Die Unterschiede zwischen den beiden Varianten verdeutlichen die folgenden Beispiele Hinweis Die Anzahl der ben tigten Verbindungs Ressourcen auf den CPs ist abh ngig vom eingesetzten Netz Bei Verwendung eines optischen Zweifaserrings siehe n chstes Bild werden auf jedem CP zwei Verbindungs Ressourcen ben tigt Im Gegensatz hierzu wird bei Einsatz eines doppelt ausgef hrten elektrischen
186. as Url schen der CPU siehe Kapitel Bedienfolge beim Url schen Seite S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 47 Aufbau einer CPU 41x H 5 5 Schutzstufen 5 5 Schutzstufen Sie k nnen im Projekt eine Schutzstufe vereinbaren ber die die Programme in der CPU vor unbefugtem Zugriff gesch tzt werden Mit der Schutzstufe legen Sie fest welche PG Funktionen ein Benutzer ohne besondere Legitimation durch ein Passwort auf der betreffenden CPU ausf hren kann Mit Passwort sind alle PG Funktionen erlaubt Einstellen der Schutzstufen Die Schutzstufen 1 bis 3 f r eine CPU k nnen Sie unter STEP 7 Hardware konfigurieren einstellen Ohne Kenntnis des Passworts k nnen Sie die eingestellte Schutzstufe durch manuelles Url schen mit dem Betriebsartenschalter entfernen Hierbei darf in der CPU keine Flash Card stecken Die nachfolgende Tabelle zeigt die Schutzstufen einer CPU der S7 400 Tabelle 5 3 Schutzstufen einer CPU CPU Funktion Schutzstufe 1 Schutzstufe 2 Schutzstufe 3 Anzeigen der Bausteinliste Zugriff erlaubt Zugriff erlaubt Zugriff erlaubt Variablen beobachten Zugriff erlaubt Zugriff erlaubt Zugriff erlaubt Baugruppenzustand STACKS Zugriff erlaubt Zugriff erlaubt Zugriff erlaubt BuB Funktionen Zugriff erlaubt Zugriff erlaubt Zugriff erlaubt S7 Kommunikation Zugriff erlaubt Zugriff erlaubt Zugriff erlaubt Uhrzeit lesen Zugriff erlaub
187. ass bestimmte Funktionen f r Peripheriezugriffe nur im Systemzustand Redundant und im Solobetrieb des jeweiligen Teilsystems aufgerufen werden S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 123 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 3 Einsatz von einkanalig einseitiger Peripherie ACHTUNG Das Anwenderprogramm muss das Prozessabbild f r einkanalig einseitige Ausgabebaugruppen auch im Solobetrieb aktualisieren z B Direktzugriffe Bei Verwendung von Teilprozessabbildern muss das Anwenderprogramm im OB 72 Redundanzwiederkehr die Teilprozessabbilder entsprechend aktualisieren SFC 27 UPDAT_PO Anderenfalls w rden nach bergang in den Systemzustand Redundant auf die einkanalig einseitigen Ausgabebaugruppen der Reserve CPU zun chst Altwerte ausgegeben werden Ausfall der einkanalig einseitigen Peripherie Im St rungsfall verh lt sich das H System mit einkanalig einseitiger Peripherie wie ein Standardsystem S7 400 d h e Bei Ausfall der Peripherie ist die gest rte Peripherie nicht mehr verf gbar e Bei Ausfall des Teilsystems an das die Peripherie angeschlossen ist ist die gesamte Prozessperipherie dieses Teilsystems nicht mehr verf gbar S7 400H 124 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 4 Einsatz von einkanalig geschalteter Peripherie 10 4 Einsatz von einkanalig geschalteter Peripherie Was ist einkanalig geschaltete Peripherie Beim einkanalig gesc
188. ate ab F r die Kommunikation mit hochverf gbaren Systemen finden folgende Bussysteme Anwendung e Industrial Ethernet Lichtwellenleiter Triaxial bzw Twisted Pair Kupferleitung e PROFIBUS Lichtwellenleiter oder Kupferleitung Weitere Informationen zu den einsetzbaren Netzen finden Sie im Handb chern Kommunikation mit SIMATIC Industrial Twisted Pair Netze und PROFIBUS Netze 11 4 Einsetzbare Kommunikationsdienste Einsetzbar sind die folgenden Dienste e S7 Kommunikation ber hochverf gbare S7 Verbindungen via PROFIBUS und Industrial Ethernet S7 Hochverf gbare Verbindungen sind nur zwischen SIMATIC S7 Stationen m glich Hochverf gbare Kommunikation via Industrial Ethernet ist nur bei ISO Protokoll m glich e S7 Kommunikation ber S7 Verbindungen via MPI PROFIBUS und Industrial Ethernet e Standard Kommunikation z B FMS ber PROFIBUS e S5 kompatible Kommunikation z B SEND und RECEIVE Baustein ber PROFIBUS und Industrial Ethernet Nicht unterst tzt werden e S7 Basis Kommunikation e Globaldaten Kommunikation e Offene Kommunikation ber Industrial Ethernet S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 165 Kommunikation 11 5 Kommunikation ber hochverf gbare S7 Verbindungen 11 5 Kommunikation ber hochverf gbare S7 Verbindungen Verf gbarkeit kommunizierender Systeme Voraussetzung Projektierung 166 Die hochverf gbare Kommunikation erweitert das SIMATIC Gesamtsystem um zus
189. atisierungssystems mit H CPUs sind einige Unterschiede zu den Standard S7 400 CPUs zu beachten Einerseits verf gt eine H CPU gegen ber einer Standard S7 400 CPU ber zus tzliche Funktionen andererseits unterst tzt eine H CPU bestimmte Funktionen nicht Dies ist insbesondere dann zu beachten wenn Sie ein Programm das f r eine Standard S7 400 CPU erstellt wurde auf einer H CPU ablaufen lassen wollen Im folgenden sind die Punkte zusammengefasst in denen sich die Programmierung von hochverf gbaren und Standard im Anhang Seite A temen unterscheidet Weitere Unterschiede finden Sie Wenn Sie in Ihrem Anwenderprogramm einen der betroffenen Aufrufe OBs und SFCs verwenden m ssen Sie Ihr Programm entsprechend anpassen Zus tzliche Funktionen der H Systeme Funktion Redundanzfehler OBs Zus tzliche Programmierung e Peripherie Redundanzfehler OB OB 70 e CPU Redundanzfehler OB OB 72 Detailinformationen finden Sie im Referenzhandbuch System und Standardfunktionen CPU Hardwarefehler Auch bei verminderter Leistung der Redundanzkopplung zwischen den beiden CPUs wird der OB 84 aufgerufen Zusatzinformation in OB Startinformation und in Diagnosepuffereintr gen Die Baugruppentr ger Nr und die CPU Master Reserve werden angegeben Diese Zusatzinformation k nnen Sie im Programm auswerten SFC f r H Systeme Mit der SFC 90 H_CTRL k nnen Sie Abl ufe bei H Systemen beeinflussen Hochverf
190. augruppe zugreifen Ziehen Sie die ausgefallene Baugruppe im RUN Beide CPUs bearbeiten synchron den Ziehen Stecken Alarm OB 83 Stecken Sie die neue Baugruppe Beide CPUs bearbeiten synchron den Ziehen Stecken Alarm OB 83 Baugruppe wird von der betreffenden CPU automatisch parametriert und wieder angesprochen Stecken Sie den Frontstecker auf die neue Baugruppe Aufruf des OB 82 falls die betroffene Baugruppe diagnosealarmf hig ist und Diagnosealarme per Projektierung freigegeben sind S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 195 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb 13 2 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb 13 2 4 Ausfall und Tausch einer Kommunikationsbaugruppe In diesem Abschnitt sind Ausfall und Tausch von Kommunikationsbaugruppen f r PROFIBUS bzw Industrial Ethernet beschrieben Ausfall und Tausch von Kommunikationsbaugruppen f r PROFIBUS DP sind beschrieben in Kapitel Ausfall und Tausch eines PROFIBUS DP Masters Seite 201 Ausgangssituation Ausfall Wie reagiert das System Die S7 400H befindet sich im Systemzustand e Beide CPUs melden das Ereignis im Redundant und eine Kommunikationsbaugruppe Diagnosepuffer und ber entsprechende OBs f llt aus e Bei Kommunikation ber Standard Vorgehensweise 196 Verbindungen Verbindung gest rt e Bei Kommunikation ber redundante Verbindungen Kommunikation wird o
191. ben dabei kurzzeitig 0 aus statt der konfigurierten Ersatz oder Haltewerte Verhalten bei berschreitung der berwachungszeiten Wenn eine der berwachten Zeiten den konfigurierten Maximalwert berschreitet wird das Aufdaten abgebrochen Das H System bleibt mit der bisherigen Master CPU im Solobetrieb und versucht unter bestimmten Voraussetzungen das Ankoppeln und Aufdaten sp ter erneut N heres entnehmen Sie bitte dem Kapitel Seite 109 Bei unterschiedlichen Werten der berwachungszeiten in den CPUs gelten jeweils die gr eren Werte S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 247 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 8 ndern der Speicherbest ckung der CPU 14 8 ndern der Speicherbest ckung der CPU 14 8 1 ndern der Speicherbest ckung der CPU Der Systemzustand Redundant ist nur bei gleicher Speicherbest ckung der beiden CPUs m glich Dazu muss folgende Bedingung erf llt sein e Der Ladespeicher muss in beiden CPUs gleich gro und von der gleichen Art RAM oder FLASH sein Im laufenden Betrieb kann die Speicherbest ckung der CPUs ge ndert werden M gliche Speicher nderungen bei S7 400H sind e Erweitern des Ladespeichers e Wechseln der Speicherart des Ladespeichers 14 8 2 Erweitern des Ladespeichers Folgende Methoden der Speichererweiterung sind m glich e Erweitern des Ladespeichers durch Stecken einer gr eren Memory Card gleicher Art anstelle der vorhande
192. ber sind jeweils an Kanal 0 bzw Kanal 8 angeschlossen CHO KON Moro oNo pey Vs C7ototpoioiotioekot obioe 02 A Vs A CH8 aa N CHO oz ootd ob oioioe Vs Fr CH8 Ara e E o2 OCORONOM ON oA oV oN z N 24V Bild F 6 Verschaltungsbeispiel SM 321 DI 16 x DC 24V S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 355 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 7 SM 326 DO 10 x DC 24W2A 6ES7 326 2BFO01 OABO F 7 SM 326 DO 10 x DC 24V 2A 6ES7 326 2BF01 0ABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines Aktors an zwei redundante SM 326 DO 10 x DC 24V 2A Der Aktor ist jeweils an Kanal 1 angeschlossen p 24V r 21 24V 2 22 d 23 4 24 5 25 gd 26 T 27 d 28 ON 29 d i 20 ZE 12 32 13 33 14 34 15 35 S 18 s 20 3 39 j OD o 20 40 b St 24V 2 22 d 23 24 5 23 d 26 rA 27 8 28 2 1 3g AR 3 15 33 13 33 15 34 13 3 We SC 15 35 18 3g 24V dei 3 20 4 Bild F 7 Verschaltungsbeispiel SM 326 DO 10 x DC 24V 2A 356 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 8 SM 326 DI 8 x NAMUR 6ES7 326 1RFO0 0ABO F 8 SM 326 DI 8x NAMUR 6ES7 32
193. ch 12 2010 A5E00267693 07 S7 400H im PROFIBUS DP Betrieb D 7 1 CPU 41x H als PROFIBUS DP Master Einleitung In diesem Kapitel ist beschrieben wie Sie die CPU als DP Master einsetzen und f r Direkten Datenaustausch projektieren Weitere Literatur Beschreibungen und Hinweise zur Projektierung Konfigurierung eines PROFIBUS Subnetzes und der Diagnose im PROFIBUS Subneitz finden Sie in der STEP 7 Online Hilfe Weitere Informationen Beschreibungen und Hinweise zum Umstieg von PROFIBUS DP auf PROFIBUS DPV1 finden Sie im Internet ber die Adresse http support automation siemens com unter Beitragsnummer 7027576 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 67 S7 400H im PROFIBUS DP Betrieb 7 1 CPU 41x H als PROFIBUS DP Master 7 1 1 DP Adressbereiche der CPUs 41xH Adressbereiche der CPUs 41xH Tabelle 7 1 CPUs 41x MPI DP Schnittstelle als Profibus DP Adressbereich 412 3H 414 4H 417 4H MPI Schnittstelle als PROFIBUS DP jeweils Ein und Ausg nge Byte 2048 2048 2048 DP Schnittstelle als PROFIBUS DP jeweils Ein und Ausg nge Byte 6144 8192 Davon im Prozessabbild jeweils Ein und Ausg nge bis x Byte einstellbar O bis 8192 0 bis 16384 7 1 2 DP Diagnoseadressen belegen im Adressbereich f r die Eing nge jeweils mindestens 1 Byte f r den DP Master und jeden DP Slave Unter diesen Adressen ist z B die DP Normdiagnose der jeweiligen Teilnehmer abrufbar ber den Parameter
194. ch Verdoppelung der Komponenten Damit die S7 400H auch in jedem Fall verf gbar bleibt ist sie redundant aufgebaut Das bedeutet alle wesentlichen Komponenten gibt es doppelt Doppelt vorhanden sind dabei die Zentralbaugruppe CPU die Stromversorgung und die Hardware zur Kopplung der beiden Zentralbaugruppen Welche Komponenten dar ber hinaus doppelt vorhanden und somit h her verf gbar sind entscheiden Sie f r Ihren zu automatisierenden Prozess selbst S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 21 Hochverf gbare Automatisierungssysteme 2 2 Erh hung der Verf gbarkeit von Anlagen Redundanzknoten 22 Redundanzknoten repr sentieren die Ausfallsicherheit von Systemen mit mehrfach vorhandenen Komponenten Die Unabh ngigkeit eines Redundanzknotens ist gegeben wenn der Ausfall einer Komponente innerhalb des Knotens keinerlei Zuverl ssigkeitseinschr nkungen in anderen Knoten bzw im Gesamtsystem verursacht Anhand eines Blockschaltbilds kann die Verf gbarkeit des Gesamtsystems einfach verdeutlicht werden Bei einem 1von2 System kann eine Komponente des Redundanzknotens ausfallen ohne die Funktionsf higkeit des Gesamtsystems zu beeintr chtigen In der Kette der Redundanzknoten bestimmt entscheidend das schw chste Glied die Verf gbarkeit des Gesamtsystems Ohne St rung Redundanzknoten mit 1von2 Redundanz Bild 2 3 Redundanzbeispiel in einem Netz ohne St rung Mit St rung In na
195. ch die Kabel verwenden die als Zubeh r in L ngen bis 10 m lieferbar sind F r den Dauereinsatz sind aber ausschlie lich die hier spezifizierten Kabel mit Singlemodefasern zul ssig Die weiteren Spezifikationen abh ngig von Ihrem Anwendungsfall k nnen Sie den nachfolgenden Tabellen entnehmen Tabelle 15 2 Spezifikation von Lichtwellenleitern im Innenbereich Verkabelung Die gesamte Verkabelung wird innerhalb eines Geb udes verlegt Die Verkabelung erfordert keinen bergang vom Innen in den Au enbereich Die erforderliche Kabell nge ist an einem St ck verf gbar Es m ssen nicht mehrere Kabelst cke ber Verteilerboxen verbunden werden Einfache Installation komplett mit konfektionierten Kabeln Ben tigte Komponenten Patchkabel Spezifikation 2 x Duplexkabel pro System SteckertypLC LC Adern gekreuzt Beachten Sie weitere Spezifikationen die ggf in Ihrer Anlage eingehalten werden m ssen UL Zulassung Halogenfreiheit Konfektioniertes Verlegekabel Mehradrige Kabel 4 Adern pro System Steckertyp LC LC Adern gekreuzt Beachten Sie weitere Spezifikationen die ggf in Ihrer Anlage eingehalten werden m ssen UL Zulassung Halogenfreiheit Die gesamte Verkabelung wird innerhalb eines Geb udes verlegt Die Verkabelung erfordert keinen bergang vom Innen in den Au enbereich Die erforderliche Kabell nge ist an einem St ck verf gbar Es m ssen nicht mehrere Kabelst cke
196. chen und kein Masterwechsel durchgef hrt Das H System bleibt mit der bisherigen Master CPU im Solobetrieb und versucht unter bestimmten Voraussetzungen den Masterwechsel sp ter durchzuf hren N heres entnehmen Sie bitte dem Kapitel Zeit berwachung Seite 109 PCS 7 Schritt 6 bergang in den Systemzustand Redundant Ausgangssituation Vorgehensweise Ergebnis 222 Das H System arbeitet mit der neuen Hardware Konfiguration im Solobetrieb 1 Markieren Sie im SIMATIC Manager eine CPU des H Systems und w hlen Sie den Men befehl Zielsystem gt Betriebszustand 2 Markieren Sie im Dialogfeld Betriebszustand die Reserve CPU und klicken Sie auf die Schaltfl che Neustart Warmstart Die Reserve CPU koppelt an und wird aufgedatet Das H System arbeitet mit der neuen Hardware Konfiguration im Systemzustand Redundant S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 4 Entfernen von Komponenten bei PCS 7 Verhalten der Peripherie Art der Peripherie Einseitige Peripherie der Einseitige Peripherie der Geschaltete Peripherie Reserve CPU Master CPU Zu entfernende Werden von der CPU nicht mehr angesprochen E A Baugruppen Treiberbausteine sind nicht mehr vorhanden Weiterhin Werden neu Arbeiten ohne Unterbrechung weiter vorhandene E A parametriert und von Baugruppen der CPU aktualisiert Zu entfernende wie zu entfernende E A Baugruppen s o
197. chfolgendem Bild kann eine Komponente ausfallen ohne dass die Funktionalit t des Gesamtsystems beeintr chtigt w re su Bild 2 4 Redundanzbeispiel in einem 1von2 System mit St rung Ausfall eines Redundanzknotens Totalausfall In nachfolgendem Bild ist das Gesamtsystem nicht mehr funktionsf hig da in einem 1von2 Redundanzknoten beide Teilkomponenten ausgefallen sind Totalausfall SEH Lat Redundanzknoten mit 1von2 Redundanz Bild 2 5 Redundanzbeispiel in einem 1von2 System mit Totalausfall S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Aufbaum glichkeiten der S7 400H 3 3 1 Aufbaum glichkeiten der S7 400H Der erste Teil der Beschreibung beginnt mit dem prinzipiellen Aufbau des hochverf gbaren Automatisierungssystem S7 400H und den Komponenten aus denen sich das Basissystem S7 400H zusammensetzt Im Anschluss beschreiben wir die Hardware Komponenten mit denen Sie dieses Basissystem erweitern k nnen Der zweite Teil beschreibt die Software Werkzeuge mit denen Sie die S7 400H projektieren und programmieren Au erdem sind beschrieben die Erg nzungen und Funktionserweiterungen gegen ber dem Standardsystem S7 400 die Sie zur Programmierung Ihres Anwenderprogramms ben tigen um gezielt auf die verf gbarkeitssteigernden Eigenschaften der S7 400H reagieren zu k nnen Wichtige Informationen zur Projektierung S7 400H IN WARNUNG O
198. chnung der Zykluszeit Verl ngerung der Zykluszeit Die Zykluszeit eines Anwenderprogramms verl ngert sich durch folgende Faktoren e Zeitgesteuerte Alarmbearbeitung e Prozessalarmbearbeitung siehe auch Kapitel Seite 292 e Diagnose und Fehlerbearbeitung siehe auch Kapitel Berechnungsbeispiel f r die 294 Seite e Kommunikation ber MPI und ber den K Bus angeschlossene CPs z B Ethernet Profibus DP enthalten in der Kommunikationslast e Sonderfunktionen wie Steuern und Beobachten von Variablen oder Bausteinstatus e bertragen und L schen von Bausteinen Komprimieren des Anwenderprogrammspeichers S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 271 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 2 Berechnung der Zykluszeit Einflussfaktoren Folgende Tabelle zeigt die Faktoren die die Zykluszeit beeinflussen Tabelle 16 2 Einflussfaktoren der Zykluszeit Faktoren Transferzeit f r das Prozess abbild der Ausg nge PAA und das Prozessabbild der Eing nge PAE Bemerkung Siehe Tabellen ab 16 3 Anwenderprogramm bearbeitungszeit Diesen Wert errechnen Sie aus den Ausf hrungszeiten der einzelnen Operationen siehe Operationsliste S7 400 Betriebssystembearbeitungszeit im Zykluskontrollpunkt Siehe Tabelle 16 7 Verl ngerung der Zykluszeit durch Kommunikation Sie parametrieren die maximal zul ssige Zyklusbelastung durch die Kommunikation in in STEP 7 Handbuch Programmieren
199. ckung der CPU 2 Seite 248 beschrieben ACHTUNG Falls Sie auf der Reserve CPU die Speicherart des Ladespeichers oder das Betriebssystem ge ndert haben geht diese nicht in RUN sondern f llt mit entsprechendem Diagnosepuffereintrag zur ck in STOP Falls Sie auf der Reserve CPU den Ladespeicher nicht vergr ert haben geht diese nicht in RUN sondern f llt mit entsprechendem Diagnosepuffereintrag zur ck in STOP Es wird keine Master Reserve Umschaltung durchgef hrt und die bisherige Master CPU bleibt in RUN Ablauf des Aufdatens Was passiert beim Aufdaten S7 400H Beim Aufdaten wird die Bearbeitung der Kommunikationsfunktionen und der OBs abschnittsweise eingeschr nkt Ebenso werden alle dynamischen Daten Inhalte der Datenbausteine Zeiten Z hler und Merker auf die Reserve CPU bertragen Der Vorgang des Aufdatens l uft folgenderma en ab 1 Alle asynchron ablaufenden SFCs die auf Datens tze von Peripheriebaugruppen zugreifen SFC 13 51 52 53 55 bis 59 werden bis zum Ende des Aufdatens negativ quittiert mit den R ckgabewerten W 16 80C03 SFCs 13 55 bis 59 bzw W 16 8085 SFC 51 Bei diesen R ckgabewerten sollten die Auftr ge durch das Anwenderprogramm wiederholt werden 2 Meldefunktionen werden bis zum Ende des Aufdatens verz gert siehe nachfolgende Auflistung 3 Die Bearbeitung des OB 1 und aller OBs bis einschlie lich Priorit tsklasse 15 wird verz gert Bei Weckalarme
200. d ber OB 70 Anschaltung IM 153 2 IM 157 f llt aus Vorgehensweise f r den Tausch Gehen Sie beim Tausch der PROFIBUS DP Anschaltung folgenderma en vor Schritt Was ist zu tun Wie reagiert das System 1 Schalten Sie die Versorgung f r die betroffene DP Anschaltung ab 2 Ziehen Sie den angeschlossenen Busstecker ab 3 Stecken Sie die neue PROFIBUS DP Anschaltung und schalten Sie die Versorgung wieder ein 4 Stecken Sie den Busstecker wieder auf e CPUs bearbeiten synchron Baugruppentr gerausfall OB 70 gehendes Ereignis e F r das System ist wieder redundanter Zugriff auf die Station m glich 13 3 3 Ausfall und Tausch eines PROFIBUS DP Slaves Ausgangssituation Ausfall Wie reagiert das System Die S7 400H befindet sich im Systemzustand Beide CPUs melden das Ereignis im Redundant und ein DP Slave f llt aus Diagnosepuffer und ber entsprechenden OB S7 400H 202 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb 13 3 Ausfall und Tausch von Komponenten der dezentralen Peripherie Vorgehensweise Gehen Sie beim Tausch eines DP Slaves folgenderma en vor Schritt Was ist zu tun Wie reagiert das System 1 Schalten Sie die Versorgung f r den DP Slave ab 2 Ziehen Sie den angeschlossenen Busstecker ab Tauschen Sie den DP Slave aus Stecken Sie den Busstecker wieder auf und e
201. d FEHLERSUCHE Default Reaktion die Master CPU arbeitet im Solobetrieb weiter Die Reaktion auf einen RAM PAA Vergleichsfehler kann durch Projektierung ge ndert werden z B Reserve CPU geht in STOP Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 89 System und Betriebszust nde der S7 400H 8 4 Die Betriebszust nde der CPUs 90 4 Tritt im redundanten Betrieb an einer CPU ein Mehrbitfehler auf geht diese CPU in den Betriebszustand FEHLERSUCHE Die andere CPU wird ggf Master und arbeitet im Solobetrieb weiter Aber Tritt im redundanten Betrieb an einer CPU ein Einbitfehler auf so wird der OB 84 aufgerufen Die CPU geht nicht in den Betriebszustand FEHLERSUCHE 5 Tritt im redundanten Betrieb ein Synchronisationsverlust auf geht die Reserve CPU in den Betriebszustand FEHLERSUCHE Die andere CPU bleibt Master und arbeitet im Solobetrieb weiter Aufgabe des Betriebszustands FEHLERSUCHE ist es eine fehlerhafte CPU zu lokalisieren Dabei bearbeitet die Reserve CPU den kompletten Selbsttest die Master CPU bleibt im RUN Wird ein Hardware Fehler erkannt so geht die CPU in den Betriebszustand DEFEKT Falls kein Fehler festgestellt wird koppelt die CPU wieder an Das H System geht wieder in den Systemzustand Redundant Anschlie end erfolgt eine automatische Master Reserve Umschaltung Damit wird erreicht dass beim n chsten erkannten Fehler im Fehlersuchbetrieb die Hardware der bisherigen Master CDU getestet wird Mit der CP
202. d Redundant und die Reserve CPU geht in den Betriebszustand FEHLERSUCHE bei Default Projektierung Die Fehlerursache wird in den Diagnosepuffer eingetragen Die Reaktion auf einen wiederkehrenden RAM PAA Vergleichsfehler ist davon abh ngig ob nach der Fehlersuche der Fehler im folgenden Selbsttestzyklus oder erst sp ter auftritt Tabelle 8 4 Reaktion auf wiederkehrenden Vergleichsfehler Vergleichsfehler tritt wieder auf Reaktion im ersten Selbsttestzyklus nach der Fehlersuche Reserve CPU geht in FEHLERSUCHE und anschlie end in STOP H System geht in den Solobetrieb nach zwei oder mehreren Selbsttestzyklen nach Reserve CPU geht in FEHLERSUCHE der Fehlersuche H System geht in den Solobetrieb Quersummenfehler Tritt ein Quersummenfehler zum ersten Mal seit dem letzten ungepufferten NETZEIN auf so zeigt das System folgende Reaktion Tabelle 8 5 Reaktion auf Quersummenfehler Zeitpunkt des Erkennens Reaktion des Systems Im Hochlauftest nach Fehlerhafte CPU geht in den Betriebszustand DEFEKT NETZEIN H System geht in den Solobetrieb Im zyklischen Selbsttest Fehler wird korrigiert CPU bleibt im Betriebszustand STOP oder im STOP oder Solobetrieb Solobetrieb Im zyklischen Selbsttest Fehler wird korrigiert Fehlerhafte CPU geht in den Betriebszustand Systemzustand Redundant FEHLERSUCHE H System geht in den Solobetrieb Im Betriebszustand Fehlerhafte CPU geht in den Betr
203. d arbeitet als Reserve CPU 13 2 2 Ausfall und Tausch einer Stromversorgungsbaugruppe Ausgangssituation Beide Zentralbaugruppen sind im RUN Ausfall Redundant und eine Stromversorgungsbaugruppe f llt aus Wie reagiert das System Die S7 400H befindet sich im Systemzustand e Partner CDU wechselt in Solobetrieb e Partner CPU meldet das Ereignis im Diagnosepuffer und ber OB 72 Vorgehensweise Gehen Sie beim Tausch einer Stromversorgungsbaugruppe im Zentral Rack folgenderma en vor Schritt 1 Was ist zu tun DC bei PS 405 bzw 120 230 V AC bei PS 407 Wie reagiert das System Schalten Sie die Netzversorgung aus 24 V Komplettes Teilsystem ist abgeschaltet System arbeitet im Solobetrieb Tauschen Sie die Baugruppe Schalten Sie die Stromversorgungsbaugruppe wieder ein CPU bearbeitet die Selbsttests CPU f hrt automatisches ANKOPPELN und AUFDATEN durch CPU wechselt in RUN Systemzustand Redundant und arbeitet als Reserve CPU S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 193 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb 13 2 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb Hinweis Redundante Stromversorgung Beim Einsatz einer redundanten Stromversorgung PS 407 10A R sind einer H CPU zwei Stromversorgungsbaugruppen zugeordnet Wenn ein Teil der redundanten Stromversorgungsbaugruppe PS 407 10AR ausf llt l uf
204. d ggf die DP Zykluszeiten im mit dem Faktor 2 PROFIBUS DP Netz mit ein 4 Rechnen Sie nun die Verz gerungen der Aus und Eing nge und die DP Zykluszeiten im PROFIBUS DP Netz mit ein 4 Als Ergebnis erhalten Sie die k rzeste 5 Als Ergebnis erhalten Sie die l ngste Reaktionszeit Reaktionszeit S7 400H 288 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 7 Berechnungsbeispiele f r die Zyklus und Reaktionszeit 16 7 Berechnungsbeispiele f r die Zyklus und Reaktionszeit Beispiel I Sie haben eine S7 400 mit folgenden Baugruppen im Zentralger t aufgebaut e eine CPU 414 4H im redundanten Betrieb e 2 Digitaleingabebaugruppen SM 421 DI 32xDC 24 V je 4 Byte im PA e 2 Digitalausgabebaugruppen SM 422 DO 32xDC 24 V 0 5A je 4 Byte im PA Anwenderprogramm Ihr Anwenderprogramm hat laut Operationsliste eine Laufzeit von 15 ms Berechnung der Zykluszeit F r das Beispiel ergibt sich die Zykluszeit aus folgenden Zeiten e Da der CPU spezifische Faktor 1 2 ist ist die Anwenderprogrammbearbeitungszeit ca 18 0 ms e Prozessabbild Transferzeit 4 Doppelwort Zugriffe Prozessabbild 9 us 4 25 7 us ca 0 112 ms e Betriebssystembearbeitungszeit im Zykluskontrollpunkt ca 0 609 ms Die Zykluszeit ergibt sich aus der Summe der aufgef hrten Zeiten Zykluszeit 18 0 ms 0 112 ms 0 609 ms 18 721 ms Berechnung der tats chlichen Zykluszeit e Ber cksichtigung K
205. d gleich 2 sind gleich CPU mit gemischt ge nderter Konfiguration Umschalten auf Ladespeicher der sind gleich 2 sind gleich CPU mit Reserve ist gr er erweitertem als der Speicherausbau Ladespeicher des Masters Umschalten auf sind gleich sind verschieden 2 sind gleich CPU mit ge ndertem Betriebssystem CPUs mit sind gleich sind gleich 2 sind verschieden ge ndertem Hardware Ausgabestand Nur eine sind gleich sind gleich 1 sind gleich Synchronisations kopplung ber nur eine intakte Redundanz kopplung ist verf gbar Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 97 Ankoppeln und Aufdaten 9 3 Ablauf des Ankoppelns und Aufdatens 9 3 Ablauf des Ankoppelns und Aufdatens Es gibt zwei Arten des Ankoppelns und Aufdatens e Beim normalen Ankoppeln und Aufdaten soll das H System vom Solobetrieb in den Systemzustand Redundant gebracht werden Beide CPUs bearbeiten danach synchron das gleiche Programm e Beim Ankoppeln und Aufdaten mit Master Reserve Umschaltung kann die zweite CPU mit ge nderten Komponenten die Prozess Steuerung bernehmen Es kann entweder die Hardware Konfiguration oder der Speicherausbau oder das Betriebssystem ge ndert sein Um wieder den Systemzustand Redundant zu erreichen muss anschlie end wieder ein normales Ankoppeln und Aufdaten durchgef hrt werden Wie starten Sie das Ankoppeln und Aufdaten 98 Ausgangssituation Solobetrieb d h nur eine der be
206. davon konsistent 240 Byte Anzahl gleichzeitiger AG_SEND AG_RECV maximal 64 64 siehe CP Handbuch Auftr ge Standardkommunikation FMS ja ber CP und ladbare FC Anzahl Verbindungsressourcen f r S7 64 davon je eine reserviert f r PG und OP Verbindungen ber alle Schnittstellen und CPs Schnittstellen Sie d rfen die CPU nicht als DP Slave projektieren 1 Schnittstelle Bezeichnung der Schnittstelle x1 Typ der Schnittstelle integriert Physik RS 485 Profibus potentialgetrennt ja Stromversorgung an Schnittstelle 15 bis maximal 150 mA 30V DC Anzahl der Verbindungsressourcen MPI 44 DP 32 wird ein Diagnoserepeater am Strang eingesetzt reduziert sich die Anzahl der Verbindungsresourcen am Strang um 1 Funktionalit t e MPI ja e PROFIBUS DP DP Master 1 Schnittstelle im ML Betrieb e Dienste e PG OP Kommunikation ja e Routing ja e S7 Kommunikation ja e Globaldatenkommunikation nein e S7 Basiskommunikation nein e bertragungsgeschwindigkeiten maximal 12 MBit s 1 Schnittstelle im DP Master Betrieb Dienste e PG OP Kommunikation ja e Routing ja e S7 Kommunikation ja S7 400H 316 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Technische Daten 17 3 Technische Daten der CPU 417 4H 6ES7 417 AHT14 0ABO0 1 Schnittstelle im DP Master Betrieb e Globaldatenkommunikation n
207. dbuch 12 2010 A5E00267693 07 249 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 8 ndern der Speicherbest ckung der CPU Am PGIES ist der aktuelle Stand des Anwenderprogramms als STEP 7 Projekt in Bausteinform verf gbar INVORSICHT Ein aus dem Zielsystem geladenes Anwenderprogramm darf hier nicht verwendet werden Es ist nicht zul ssig aus einer AWL Quelle das Anwenderprogramm neu zu bersetzen da dann alle Bausteine einen neuen Zeitstempel erhalten Bei der Master Reserve Umschaltung werden dann keine Bausteininhalte kopiert Vorgehensweise F hren Sie nachfolgende Schritte in der angegebenen Reihenfolge aus Schritt Was ist zu tun Wie reagiert das System 1 Schalten Sie die Reserve CPU ber das PG in System arbeitet im Solobetrieb STOP 2 Ziehen Sie die vorhandene Memory Card aus der Reserve CPU fordert Url schen an Reserve CPU und stecken Sie eine von der gew nschten Art Url schen Sie die Reserve CPU ber das PG Laden Sie die Programmdaten mit STEP 7 Anwenderprogramm laden auf Memory Card in die Reserve CPU Achtung W hlen Sie im Auswahldialog die richtige CPU aus 5 Starten Sie die Reserve CPU ber den Men befehl e Reserve CPU koppelt an wird aufgedatet und Zielsystem gt Betriebszustand gt Umschalten auf CPU wird Master mit ge nderter Konfiguration e Bisherige Master CPU geht in STOP e System arbeitet im Solobetrieb 6 ndern
208. dbuch 12 2010 ASE00267693 07 229 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 5 Hinzuf gen von Komponenten bei STEP 7 14 5 6 STEP 7 Schritt 6 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration Ausgangssituation Vorgehensweise Ergebnis Die ge nderte Hardware Konfiguration ist in die Reserve CPU geladen 1 Markieren Sie im SIMATIC Manager eine CPU des H Systems und w hlen Sie den Men befehl Zielsystem gt Betriebszustand 2 Klicken Sie im Dialogfeld Betriebszustand auf die Schaltfl che Umschalten auf 3 W hlen Sie im Dialogfeld Umschalten die Option mit ge nderter Konfiguration und klicken Sie auf die Schaltfl che Umschalten 4 Best tigen Sie die anschlie ende Sicherheitsabfrage mit OK Die Reserve CPU koppelt an wird aufgedatet und wird Master Die bisherige Master CPU geht in den STOP Zustand das H System arbeitet mit der neuen Hardware Konfiguration im Solobetrieb Verhalten der Peripherie E A Baugruppen Art der Peripherie Einseitige Peripherie der Einseitige Peripherie der Geschaltete Peripherie bisherigen Master CPU neuen Master CPU Hinzugef gte E A Werden von der CPU noch Werden parametriert und von der CPU aktualisiert Baugruppen nicht angesprochen Ausgabe Baugruppen geben kurzzeitig die konfigurierten Ersatzwerte aus Weiterhin vorhandene Werden von der CPU nicht Werden neu parametriert und Arbeiten ohne Unterbrechung mehr angesprochen von der CPU aktualisier
209. der OPC Server die auf das H System zugreifen gering Die OPC Clients sollten sich an einen gemeinsamen OPC Server wenden der dann die Daten aus dem H System ausliest Durch Nutzung von WinCC und dessen Client Server Konzept k nnen Sie den Datenaustausch optimieren HMI Ger te von einigen Fremdherstellern unterst tzen das S7 Kommunikationsprotokoll Nutzen Sie diese Option Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 183 Kommunikation 11 8 Allgemeine Aussagen zur Kommunikation S7 400H 184 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Projektierung mit STEP 7 1 2 12 1 Projektierung mit STEP 7 Dieses Kapitel fasst einige zentrale Punkte zusammen die bei der Projektierung eines hochverf gbaren Systems beachtet werden m ssen Der zweite Abschnitt befasst sich mit den PG Funktionen in STEP 7 Eine weitergehende Beschreibung finden Sie in der Basishilfe zum Thema Konfigurieren von H Systemen 12 2 Projektieren mit STEP 7 Die grunds tzliche Vorgehensweise zur Projektierung der S7 400H unterscheidet sich nicht von derjenigen die bei der S7 400 angewandt wird d h e Anlegen von Projekten und Stationen e Konfigurieren von Hardware und Vernetzung e Laden der Systemdaten in das Zielsystem Auch die einzelnen Schritte die hierf r erforderlich sind sind gr tenteils mit denen identisch die von der S7 400 her bekannt sind ACHTUNG Ben tigte OBs In der S7 400H m ssen Sie immer folgende Fehler OBs auf die CPU
210. der einen Abschlag vornehmen S7 400H 118 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Ankoppeln und Aufdaten 9 4 Zeit berwachung 9 4 4 Einfl sse auf das Zeitverhalten Der Zeitraum in dem keine Peripherieaktualisierung erfolgt wird in erster Linie durch folgende Einfl sse bestimmt e Anzahl und Gr e der w hrend des Aufdatens ge nderten Datenbausteine e Anzahl der Instanzen von SFBs der S7 Kommunikation und SFBs zur Erzeugung bausteinbezogener Meldungen e Anlagen nderungen im laufenden Betrieb e Einstellungen ber dynamische Mengenger ste e Ausbau der Dezentralen Peripherie Mit sinkender Baudrate und steigender Slave Anzahl steigt die zur Peripherieaktualisierung erforderliche Zeit Dieser Zeitraum verl ngert sich im ung nstigsten Fall um folgende Betr ge e H chster verwendeter Weckalarm Zyklus e Dauer aller Weckalarm OBs e Dauer der hochprioren Alarm OBs die bis zur Verz gerung der Alarme laufen Gezieltes Verz gern des Aufdatens Verz gern Sie durch die SFC 90 H_CTRL das Aufdaten und geben Sie es erst dann wieder frei wenn ein Zustand mit geringer Kommunikations oder Alarmbelastung eintritt INVORSICHT Durch das Verz gern des Aufdatens verl ngern Sie die Zeit in der sich das H System im Solobetrieb befindet S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 119 Ankoppeln und Aufdaten 9 5 Besonderheiten w hrend des Ankoppelns und Aufdatens 9 5 Besonderheiten w
211. des Reserve Teilsystems ab Ziehen Sie eine IM460 aus dem Zentralger t oder Entfernen Sie ein Erweiterungsger t aus einem bestehenden Strang oder Ziehen Sie eine externe DP Masteranschaltung Schalten Sie die Stromversorgung des Reserve Teilsystems wieder ein mschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration siehe Kapitel PCS 7 Schritt 5 221 Seite 221 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 4 Entfernen von Komponenten bei PCS 7 7 Wenn Sie eine Anschaltungsbaugruppe aus dem Teilsystem der urspr nglichen Master CPU jetzt im STOP Zustand entfernen wollen f hren Sie folgende Schritte durch S7 400H den een Redundant Schalten Sie die Stromversorgung des Reserve Teilsystems ab Ziehen Sie eine IM460 aus dem Zentralger t oder Entfernen Sie ein Erweiterungsger t aus einem bestehenden Strang oder Ziehen Sie eine externe DP Masteranschaltung Schalten Sie die Stromversorgung des Reserve Teilsystems wieder ein ergang in den temzustand Redundant siehe Kapitel PCS 7 Schritt 6 bergang in 222 Seite 222 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 225 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 5 Hinzuf gen von Komponenten bei STEP 7 14 5 Hinzuf gen von Komponenten bei STEP 7 Ausgangssituation Sie haben sichergestellt dass die CPU nn Z B die berwachungszeiten zu dem geplanten neuen Programm passen P
212. diagnose Meldungen Auftr ge zum Sperren und Freigeben von Meldungen durch die SFC 9 EN_MSG und die SFC 10 DIS_MSG werden ab diesem Zeitpunkt mit einem negativen R ckgabewert abgelehnt Kommunikationsfunktionen mit abgeleiteten Auftr gen Erh lt eine CPU einen der unten genannten Auftr ge muss sie daraus wiederum Kommunikationsauftr ge generieren und an andere Baugruppen absenden Dies k nnen z B Auftr ge zum Lesen oder Schreiben von Parametrier Datens tzen von zu Baugruppen der Dezentralen Peripherie sein Diese Auftr ge werden bis zum Ende des Aufdatens abgelehnt e Lesen Schreiben von Datens tzen ber B amp B Funktionen e Lesen von Datens tzen per SZL Auskunft e Sperren und Freigeben von Meldungen e An und Abmelden f r Meldungen e Quittieren von Meldungen Hinweis Die letzten 3 Funktionen werden von einem WinCC System registriert und nach Abschluss des Aufdatens automatisch wiederholt S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 105 Ankoppeln und Aufdaten 9 3 Ablauf des Ankoppelns und Aufdatens 9 3 3 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration oder erweitertem Speicherausbau Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration Ladespeicher Arbeitsspeicher 106 Sie k nnen auf der Reserve CPU folgendes ge ndert haben e die Hardware Konfiguration e die Speicherart des Ladespeichers Sie haben z B eine RAM Card durch eine FLASH Card ersetzt Dabei darf der neue Ladespeicher
213. die Thematik des hochverf gbaren Systems S7 400H Sie lernen die Grundbegriffe kennen die bei der Beschreibung der Arbeitsweise hochverf gbarer Systeme zum Einsatz kommen Danach erhalten Sie Informationen ber die Zust nde des H Systems Diese sind abh ngig von den Betriebszust nden der einzelnen hochverf gbaren CPUs die im n chsten Abschnitt erkl rt werden Bei der Beschreibung dieser Betriebszust nde konzentriert sich dieser Abschnitt auf das Verhalten das von dem einer Standard CPU abweicht Die Beschreibung des Standardverhaltens einer CPU im entsprechenden Betriebszustand finden Sie im Handbuch Programmieren mit STEP 7 Der letzte Abschnitt macht Angaben zum ver nderten Zeitverhalten hochverf gbarer CPUs Einf hrung Die S7 400H besteht aus zwei redundant aufgebauten Teilsystemen die ber Lichtwellenleiter synchronisiert werden Beide Teilsysteme bilden ein hochverf gbares Automatisierungssystem das mit einer zweikanaligen 1von2 Struktur nach dem Prinzip der aktiven Redundanz arbeitet Was bedeutet aktive Redundanz Vereinbarung S7 400H Aktive Redundanz oft auch funktionsbeteiligte Redundanz genannt bedeutet dass alle redundant eingesetzten Mittel st ndig in Betrieb sind und gleichzeitig an der Ausf hrung der Steuerungsaufgabe beteiligt sind F r die S7 400H bedeutet dies dass das Anwenderprogramm in beiden CPUs vollkommen identisch ist und von beiden CPUs gleichzeitig synchron bearbeitet wi
214. dresse dresse OB82_MDL_ADDR eintragen OB82_MDL_ADDR eintragen In den Parameter SZL_ID die ID W 16 00B3 eintragen Diagnosedaten einer Baugruppe Bild 7 1 Diagnose mit CPU 41xH S7 400H 72 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 57 400H im PROFIBUS DP Betrieb 7 1 CPU 41x H als PROFIBUS DP Master Diagnoseadressen in Verbindung mit DP Slave Funktionalit t Sie vergeben bei der CPU 41xH Diagnoseadressen f r den PROFIBUS DP Beachten Sie bei der Projektierung dass DP Diagnoseadressen einmal dem DP Master und einmal dem DP Slave zugeordnet sind S7 CPU als DP Master DP Slave PROFIBUS Beim Projektieren legen Sie 2 Diagnoseadressen fest N 2 Diagnoseadresse Diagnoseadresse Bei der Projektierung des DP Masters legen Bei der Projektierung des DP Slaves legen Sie im zugeh rigen Projekt des DP Master eine Diagnoseadresse f r den DP Slave fest dem DP Master zugeordnet bezeichnet ber diese Diagnoseadresse erh lt der DP Master Auskunft ber den Zustand des DP Slave bzw ber eine Busunterbrechung Sie im zugeh rigen Projekt des DP Slave ebenfalls eine Diagnoseadresse fest die dem diese Diagnoseadresse als dem DP Slave zugeordnet bezeichnet ber diese Diagnoseadresse erh lt der DP Slave Auskunft ber den Zustand des DP Master bzw ber eine Busunterbrechung Im folgenden wird diese Diagnoseadresse als
215. dule DP Slaves und PA Slaves Feldger te k nnen wieder entfernt werden S7 400H 338 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Umstieg von S5 H nach S7 400H G Dieser Anhang hilft ihnen auf hochverf gbare S7 Systeme umzusteigen wenn Sie bereits die hochverf gbaren Systeme der S5 Familie kennen F r den Umstieg von S5 H nach S7 400H sind prinzipiell Kenntnisse der Projektiersoftware STEP 7 erforderlich CG Allgemeines Dokumentation S7 400H F r die Einarbeitung in die Basissoftware STEP7 stehen folgende Handb cher zur Verf gung e Hardware konfigurieren und Verbindungen projektieren mit STEP 7 e Programmieren mit STEP7 F r die Beschreibung der einzelnen Programmiersprachen gibt es die folgenden Referenzhandb cher e System und Standardfunktionen e AWL KOP FUP f r S7 300 400 Das Handbuch Von S5 nach S7 unterst tzt Sie beim Umstieg und gibt Ihnen detaillierte Informationen Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 339 Umstieg von S5 H nach S7 400H C 2 Projektierung Programmierung und Diagnose GA Projektierung Projektierung Programmierung und Diagnose Die Projektierung erfolgte in STEP 5 mit einem eigenen Projektierpaket z B COM 155H In STEP 7 wird f r die Projektierung der hochverf gbaren CPUs die Basissoftware verwendet Mit Hilfe des SIMATIC Managers richten Sie eine H Station ein die Sie mit HW Konfig projektieren Die Besonderheiten der hochverf gbaren CPUs sind in wenigen Reg
216. dundant Byte lesen 6 9 us 32 6 us 6 3 us 22 5 us 5 7 us 13 4 us Wort lesen 12 1 us 36 5 us 11 5 us 27 5 us 10 8 us 18 6 us Doppelwort lesen 22 2 us 46 5 us 21 5 us 37 5 us 20 9 us 28 7 us Byte schreiben 6 6 us 31 6 us 5 9 us 22 5 us 5 5 us 13 4 us Wort schreiben 11 7 us 36 7 us 11 0 us 27 5 us 10 4 us 18 3 us Doppelwort 21 5 us 46 4 us 20 8 us 37 0 us 20 2 us 28 0 us schreiben S7 400H 286 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 5 Reaktionszeit Tabelle 16 11 Direktzugriffe der CPUs auf Peripheriebaugruppen im Erweiterungsger t mit Fernkopplung Zugriffsart 412 3H 412 3H 414 4H 414 4H 417 4H 417 4H Einzelbetrieb redundant Einzelbetrieb redundant Einzelbetrieb redundant Byte lesen 11 5 us 35 0 us 11 5 us 26 0 us 11 3 us 17 0 us Wort lesen 23 0 us 47 0 us 23 0 us 37 5 us 22 8 us 28 6 us Doppelwort lesen 46 0 us 70 0 us 46 0 us 60 5 us 45 9 us 51 7 us Byte schreiben 11 0 us 35 0 us 11 0 us 26 0 us 10 8 us 16 8 us Wort schreiben 22 0 us 46 0 us 22 0 us 37 0 us 21 9 us 27 8 us Doppelwort 44 5 us 68 5 us 44 5 us 59 0 us 44 0 us 50 0 ms schreiben Die angegebenen Zeiten sind reine CPU Bearbeitungszeiten und gelten soweit nicht anders angegeben f r Signalbaugruppen im Zentralger t Hinweis Sie k nnen schnelle Reaktionzeiten auch durch Verwendung von Prozessalarmen erreichen siehe Kapitel Seite 292 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 287
217. e DP Station getrennt Bei den Ausf llen ist zu unterscheiden zwischen Ausf llen die nur eine Station betreffen Ausfall der DP Slave Anschaltung des derzeit aktiven Kanals Ausf llen die alle Stationen eines DP Mastersystems betreffen Dazu geh ren das Abziehen des Steckers an der DP Master Anschaltung das Herunterfahren des DP Mastersystems z B bei RUN STOP bergang an einem CP 443 5 und ein Kurzschluss auf dem Kabelstrang eines DP Mastersystems F r jede von einem Ausfall betroffene Station gilt Sind aktuell beide DP Slave Anschaltungen funktionsf hig und es f llt der aktive Kanal aus wird automatisch der bisher passive Kanal zum aktiven Kanal Dem Anwenderprogramm wird ber den Start des OB 70 ein Redundanzverlust gemeldet Ereignis W 16 73A3 Ist die St rung behoben kommt es zur Redundanzwiederkehr Diese hat ebenfalls einen Start des OB 70 zur Folge Ereignis W 16 72A3 Dabei erfolgt keine Umschaltung zwischen aktivem und passivem Kanal Ist bereits ein Kanal ausgefallen und es kommt zum Ausfall des verbliebenen aktiven Kanals liegt ein kompletter Ausfall der Station vor Dieser hat einen Start des OB 86 zur Folge Ereignis W 16 39C4 Hinweis Kann die externe DP Master Anschaltung den Ausfall des kompletten DP Mastersystems erkennen z B bei einem Kurzschluss wird nur dieses Ereignis gemeldet Mastersystemausfall kommend W 16 39C3 Das Betriebssystem meldet dann keine einzelnen Stationsausf lle
218. e Redundanzkopplung zwischen den beiden Zentralbaugruppen Sie verbinden jeweils die oberen und die unteren Synchronisationsmodule paarweise miteinander Die Spezifikation der Lichtwellenleiter die Sie in einer S7 400H einsetzen k nnen finden Ze Sie im Kapitel Auswahl von Lichtwellenleitern Seite Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 27 Aufbaum glichkeiten der S7 400H 3 4 Peripherie f r S7 400H 3 4 Peripherie f r S7 400H F r die S7 400H k nnen Sie die Ein Ausgabebaugruppen der SIMATIC S7 einsetzen Die Peripherie k nnen Sie in folgenden Ger ten einsetzen e Zentralger ten e Erweiterungsger ten e Dezentral ber PROFIBUS DP Die in S7 400H einsetzbaren Funktionsbaugruppen FM finden sch Anhang Einsetzbare Funktions und K mmunikationsbausrunbeni in i S7 kooi Sc H Seite 3 Aufbauvarianten der Peripherie Es gibt f r die Ein Ausgabebaugruppen folgende Aufbauvarianten e Einkanalig einseitiger Aufbau mit normaler Verf gbarkeit Beim einkanalig einseitigen Aufbau sind die Ein Ausgabebaugruppen einfach vorhanden Die Ein Ausgabebaugruppen befinden sich in genau einem Teilsystem und werden nur von diesem angesprochen Im redundanten Betrieb sind jedoch beide CPUs ber die Redundanzkopplung miteinander verbunden Dadurch bearbeiten beide CPUs das Anwenderprogramm identisch e Einkanalig geschalteter Aufbau mit erh hter Verf gbarkeit Beim einkanalig geschalteten dezentralen Aufbau sind
219. e Reserve CPU laden S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Inhaltsverzeichnis 14 7 5 Schritt 4 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration EEN 245 14 7 6 Schritt 5 bergang in den Systemzustand Redundant nn nennen 246 14 8 ndern der Speicherbesl ckung der CP l swiss 248 14 8 1 Andem der Speicherbest ckung der CHUTE 248 14 8 2 Erweitern des Ladespeichers AAA 248 14 8 3 Wechseln der Speicherart des Ladespeichers 2 14 9 Umparametrieren einer Baugruppe sssesssenrensteerttrnrttsstertttnntnestttttnn nnne stntnn nannten nnna nnmnnn nEn 252 14 9 1 Umparametrieren einer Baugruppe usuessnsennsssnnnnnnnsnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnensannnnnnn 252 14 9 2 Schritt 1 Parameter offline ndemm ssnin ideid naniii edenin 253 14 9 3 Schritt 2 Reserve CPU stoppen 253 14 9 4 Schritt 3 Neue Hardware Konfiguration in die Reserve CPU laden 254 14 9 5 Schritt 4 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration EEN 254 14 9 6 Schritt 5 bergang in den Systemzustand Redundant nenn 256 15 Synchronisationsmodule 32 ss2 4s52440s204 406022000 EEEdESRASCEEEREERC EENS KEEN EERd EE EKEENETEEDdeeEEEEE ENNER dE 15 1 Synchronisationsmodule f r G A00H mann 15 2 Installation von Lichtwellenleitern 2444444444440Rnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nn 15 3 Auswahl von Lichtwellenleitern nn 16 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 e 16 1 FAT EEN 16 2 B
220. e die Programmdaten mit STEP 7 Anwenderprogramm laden auf Memory Card Achtung W hlen Sie im Auswahldialog die richtige CPU aus Schalten Sie mit Hilfe des Dialoges Betriebszustand auf die CPU mit ge nderter Konfiguration um Es erfolgt eine Master Reserve Umschaltung die CPU mit der Flash Card ist jetzt die Master CPU Die Reserve CPU befindet sich im STOP Setzen Sie die Flash Card in die nun im STOP befindliche CPU ein Url schen Sie die CPU mit Hilfe von STEP 7 F hren Sie Schritt 4 aus Laden Sie die Programmdaten mit STEP 7 Anwenderprogramm laden auf Memory Card Achtung W hlen Sie im Auswahldialog die richtige CPU aus F hren Sie mit Hilfe des Dialoges Betriebszustand einen Warmstart der Reserve CPU aus Das System geht in den Systemzustand Redundant Wenn Sie FLASH Cards aus einem H System entfernen gilt f r die Datenkonsistenz On und Offline das Gleiche wie oben Zus tzlich darf der zur Verf gung stehende RAM Speicher nicht kleiner sein als die tats chliche STEP 7 Programmgr e STEP 7 Programm gt Bausteinbeh lter gt Eigenschaften Bausteine 1 S7 400H Bringen Sie die Reserve CPU in STOP und entfernen Sie die FLASH Card Passen Sie ggf den Speicherausbau an Url schen Sie die CPU mit Hilfe von STEP 7 Laden Sie den Bausteincontainer mit STEP 7 Schalten Sie mit Hilfe des Dialogs Betriebszustand um auf die CPU mit ge nderter Konfiguration Entfernen Sie die
221. earbeitet Der Zeitstempel der verz gert generierten Alarme kann nicht ausgewertet werden Es erfolgt keine Bearbeitung des Anwenderprogramms und keine Peripherieaktualisierung mehr Generierung des Startereignisses f r den Weckalarm OB mit Sonderbehandlung falls er eine Priorit tsklasse gt 15 hat und ggf Ausf hrung dieses OB Hinweis Der Weckalarm OB mit Sonderbehandlung ist vor allem dann von Bedeutung wenn Sie innerhalb einer bestimmten Zeit Baugruppen oder Programmteile ansprechen m ssen Das ist typischerweise bei fehlersicheren Systemen der Fall Genaueres siehe in den Handb chern Aufomatisierungssysteme S7 400F und S7 400FH und Automatisierungssystem 57 300 Fehlersichere Signalbaugruppen bertragen der Ausg nge und der kompletten Datenbaustein Inhalte die sich erneut ge ndert haben bertragen der Zeiten Z hler Merker und Eing nge bertragen des Diagnosepuffers W hrend dieses Datenabgleichs ist der Zeittakt f r Weckalarme Verz gerungsalarme und S7 Zeiten angehalten Dadurch geht eine bisher eventuell vorhandene Synchronit t zwischen Weck und Uhrzeitalarmen verloren 10 Aufheben aller Restriktionen Verz gerte Alarme und Kommunikationsfunktionen werden nachgeholt Alle OBs werden wieder bearbeitet F r verz gerte Weckalarm OBs ist keine quidistanz zu den fr heren Aufrufen mehr gew hrleistet Hinweis Prozessalarme und Diagnosealarme werden von der Peripherie gespeichert Wu
222. ebszustand ANLAUF Bis auf die unten beschriebenen Erg nzungen verhalten sich die CPUs der S7 400H im Betriebszustand ANLAUF genauso wie S7 400 Standard CPUs Anlaufarten Die H CPUs unterscheiden zwischen den Anlaufarten Kaltstart und Neustart Warmstart Der Wiederanlauf wird durch die H CPUs nicht unterst tzt Anlaufbearbeitung durch die Master CPU Der Systemzustand Anlauf einer S7 400H wird ausschlie lich von der Master CPU bearbeitet Im ANLAUF vergleicht die Master CPU den vorhandenen Peripherieausbau mit der Hardware Konfiguration die Sie mit STEP 7 erstellt haben Bei Differenz reagiert die Master CPU wie eine S7 400 Standard CPU Die Master CDU pr ft und parametriert folgendes e die geschaltete Peripherie e die ihr zugeordnete einseitige Peripherie Anlauf der Reserve CPU Beim Anlauf der Reserve CPU wird kein OB 100 oder OB 102 aufgerufen Die Reserve CPU pr ft und parametriert folgendes e die ihr zugeordnete einseitige Peripherie Weitere Informationen Ausf hrliche Informationen zum Betriebszustand ANLAUF finden Sie im Handbuch Programmieren mit STEP 7 8 4 3 Betriebszust nde ANKOPPELN und AUFDATEN Bevor das H System den Systemzustand Redundant annimmt berpr ft und aktualisiert die Master CPU den Speicherinhalt der Reserve CPU Dies geschieht in zwei Phasen die nacheinander ablaufen und Ankoppeln und Aufdaten genannt werden W hrend des Ankoppelns und Aufdatens befindet sich die Master CDU stets im R
223. edien und Anzeigeelemente der CPU 414 4H 417 4H LED Anzeigen Nachfolgende Tabelle gibt einen berblick ber die bei den einzelnen CPUs vorhandenen LED Anzeigen Die Kapitel berwachungsfunktionen der CPU Seite 42 und Zustands und Fehleranzeige Seite beschreiben die Zust nde und Fehler die durch diese LEDs angezeigt werden Tabelle 5 1 LED Anzeigen der CPUs LED Anzeige Farbe Bedeutung INTF rot Interner Fehler EXTF rot Externer Fehler FRCE gelb Force Auftrag aktiv S7 400H 38 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Aufbau einer CPU 41x H 3 1 Bedien und Anzeigeelemente der CPUs LED Anzeige Farbe Bedeutung RUN gr n RUN Zustand STOP gelb STOP Zustand BUSIF rot Busfehler an der MPVPROFIBUS DP Schnittstelle 1 BUS2F rot Busfehler an der PROFIBUS DP Schnittstelle 2 MSTR gelb CPU f hrt den Prozess REDF rot Redundanzverlust Redundanzfehler RACKO gelb CPU in Baugruppentr ger 0 RACK1 gelb CPU in Baugruppentr ger 1 IFMIF rot Fehler an Synchronisationsmodul 1 IFM2F rot Fehler an Synchronisationsmodul 2 Betriebsartenschalter ber den Betriebsartenschalter k nnen Sie die aktuelle Betriebsart der CPU einstellen Der Betriebsartenschalter ist als Kippschalter mit drei Schaltstellungen ausgebildet Kapitel Betriebsartenschalter Seite beschreibt die Funktionen des Betriebsartenschalters Schacht f r Memory Cards In diesen Schacht k n
224. eein ausg nge e Anzahl Variable maximal 256 Status LED ja FRCE LED Status Baustein ja Einzelschritt ja Anzahl Haltepunkte 4 Diagnosepuffer ja e Anzahl der Eintr ge maximal 3200 einstellbar e voreingestellt 120 Kommunikation PG OP Kommunikation ja Routing ja S7 Kommunikation ja e Nutzdaten pro Auftrag maximal 64 KByte e davon konsistent 1 Variable 462 Byte S7 Basiskommunikation nein Globaldatenkommunikation nein S5 kompatible Kommunikation ber FC AG_SEND und AG_RECV maximal ber 10 CP 443 1 oder 443 5 e Nutzdaten pro Auftrag maximal 8 KByte e davon konsistent 240 Byte S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 307 Technische Daten 17 2 Technische Daten der CPU 414 4H 6ES7 414 4HM 14 0AB0 308 Kommunikation Anzahl gleichzeitiger AG_SEND AG_RECV Auftr ge maximal 24 24 siehe CP Handbuch Standardkommunikation FMS ja ber CP und ladbarem FB Anzahl Verbindungsressourcen f r S7 Verbindungen ber alle Schnittstellen und CPs 32 davon je eine reserviert f r PG und OP Schnittstellen Sie d rfen die CPU nicht als DP Slave projektieren 1 Schnittstelle Bezeichnung der Schnittstelle x1 Typ der Schnittstelle integriert Physik RS 485 Profibus potentialgetrennt ja Stromversorgung an Schnittstelle 15 bis 30V DC maximal 150 mA Anzahl der Verbi
225. eht die CPU in Testzyklen auf geht die CPU in Fehlersuchbetriebes auf der den Zustand DEFEKT Die den Zustand DEFEKT Die vom ersten Fehler ausgel st L nge des Testzyklus L nge des Testzyklus wurde geht die CPU in den projektieren Sie in HW Config projektieren Sie in HW Config Zustand DEFEKT Tritt ein zweiter Quersummenfehler im Solobetrieb bzw Einzelbetrieb nach Ablauf der doppelten Testzykluszeit auf reagiert die CPU wie beim ersten Auftreten des Fehlers Tritt ein zweiter Fehler Hardware Fehler mit einseitigem OB 121 Aufruf Quersummenfehler im Redundanzbetrieb nach Ablauf des Fehlersuchbetriebs auf reagiert die CPU wie beim ersten Auftreten des Fehlers Mehrbitfehler Wird im redundanten Betrieb eines H Systems ein Mehrbitfehler erkannt geht die CPU in den Betriebszustand FEHLERSUCHE Nach dem Fehlersuchbetrieb kann sich die CPU wieder Ankoppeln und Aufdaten und redundant weiterarbeiten Beim bergang in den Fehlersuchbetrieb wird im Diagnose Puffer die Adresse der Fehler gemeldet Einbitfehler Nach Erkennen und Beseitigen des Fehlers ruft die CPU den OB 84 auf Beeinflussung des zyklischen Selbsttests S7 400H Mit der SFC 90 H_CTRL k nnen Sie den Umfang und die Abarbeitung des zyklischen Selbsttest beeinflussen Beispielsweise k nnen Sie einzelne Testkomponenten aus dem Gesamtumfang herausnehmen und wieder aufnehmen Au erdem k nnen bestimmte Testkomponenten explizit aufgerufen und zur Abarbeitung gestartet werde
226. ein e S7 Basiskommunikation nein e quidistanz nein e SYNCI FREEZE nein e Aktivieren Deaktivieren DP Slaves nein e Direkter Datenaustausch Querverkehr nein bertragungsgeschwindigkeiten maximal 12 MBit s Anzahl DP Slaves maximal 32 Anzahl Slots pro Schnittstelle maximal 544 Adressbereich maximal 2 KByte Eing nge 2 KByte Ausg nge Nutzdaten pro DP Slave maximal 244 Byte maximal 244 Byte Eing nge maximal 244 Byte Ausg nge maximal 244 Slots maximal 128 Byte je Slot Hinweis e Die Gesamtsumme der Eingangsbytes ber alle Slots darf maximal 244 betragen e Die Gesamtsumme der Ausgangsbytes ber alle Slots darf maximal 244 betragen e Der Adressbereich der Schnittstelle maximal 2 KByte Eing nge 2 KByte Ausg nge darf in Summe ber alle 32 Slaves nicht berschritten werden 2 Schnittstelle Bezeichnung der Schnittstelle X2 Typ der Schnittstelle integriert Physik RS 485 Profibus potentialgetrennt ja Stromversorgung an Schnittstelle 15 bis maximal 150 mA 30V DC Anzahl der Verbindungsressourcen 32 wird ein Diagnoserepeater am Strang eingesetzt reduziert sich die Anzahl der Verbindungsresourcen am Strang um 1 Funktionalit t e PROFIBUS DP DP Master 2 Schnittstelle im DP Master Betrieb Dienste e PG OP Kommunikation ja e Routing ja e S7 Kommunikation ja e Globaldatenkommunikation nein e S7 Basiskommunikation nein e quidistanz nein
227. eine Kommunikationsbelastung von 20 projektiert Die errechnete Zykluszeit betr gt 10 ms 20 Kommunikationslast bedeuten damit dass durchschnittlich von jeder Zeitscheibe 200 us f r Kommunikation und 800 us f r das Anwenderprogramm verbleiben Die CPU ben tigt daher 10 ms 800 us 13 Zeitscheiben um einen Zyklus abzuarbeiten Damit betr gt die tats chliche Zykluszeit 13 mal 1 ms Zeitscheibe 13 ms wenn die CPU die projektierte Kommunikationsbelastung voll ausnutzt Das hei t 20 Kommunikation verl ngert den Zyklus nicht linear um 2 ms sondern um 3 ms Beispiel 50 Kommunikationslast 280 Im der Hardwarekonfiguration haben sie eine Kommunikationsbelastung von 50 projektiert Die errechnete Zykluszeit betr gt 10 ms Das bedeutet dass von jeder Zeitscheibe 500 us f r den Zyklus verbleiben Die CPU ben tigt daher 10 ms 500 us 20 Zeitscheiben um einen Zyklus abzuarbeiten Damit betr gt die tats chliche Zykluszeit 20 ms wenn die CPU die projektierte Kommunikationsbelastung voll ausnutzt 50 Kommunikationslast bedeuten damit dass von jeder Zeitscheibe 500 us f r Kommunikation und 500 us f r das Anwenderprogramm verbleiben Die CPU ben tigt daher 10 ms 500 us 20 Zeitscheiben um einen Zyklus abzuarbeiten Damit betr gt die tats chliche Zykluszeit 20 mal 1 ms Zeitscheibe 20 ms wenn die CPU die projektierte Kommunikationsbelastung voll ausnutzt Das hei t 50 Kommunikation verl ngert den Zyklus nic
228. einkanalig einseitige oder geschaltete Peripherie einsetzen sprechen Sie die Peripherie immer ber die gleiche Adresse an S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 121 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 2 Einf hrung Grenzen des Peripherieausbaus Reichen die Steckpl tze in den Zentralger ten nicht aus k nnen Sie den Aufbau der S7 400H um bis zu 20 Erweiterungsger te vergr ern Baugruppentr ger mit gerader Nummer k nnen Sie nur dem Zentralger t 0 Baugruppentr ger mit ungerader Nummer nur dem Zentralger t 1 zuordnen F r den Einsatz von dezentraler Peripherie k nnen Sie in jedem der beiden Teilsysteme bis zu 12 DP Mastersysteme anschlie en 2 DP Mastersysteme an den integrierten Schnittstellen der CPU und 10 weitere ber externe DP Mastersysteme An der integrierten MPI DP Schnittstelle k nnen Sie bis zu 32 Slaves betreiben An der integrierten DP Masterschnittstelle und an den externen DP Mastersystemen k nnen Sie bis zu 125 dezentrale Peripherieger te anschlie en S7 400H 122 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 3 Einsatz von einkanalig einseitiger Peripherie 10 3 Einsatz von einkanalig einseitiger Peripherie Was ist einkanalig einseitige Peripherie Beim einkanalig einseitigen Aufbau sind die Ein Ausgabebaugruppen einfach einkanalig vorhanden Die Ein Ausgabebaugruppen befinden sich in genau einem Teilsystem und werden nur von diesem angesproc
229. eiten 112 Hinweis Die durch STEP 7 oder mit Hilfe von Formeln ermittelten berwachunggszeiten stellen lediglich eine Empfehlung dar Sie basieren auf einem H System mit zwei Kommunikationspartnern und einer mittleren Kommunikationsbelastung Da das Profil Ihrer Anlage von dieser Annahme stark abweichen kann m ssen Sie die folgenden Regeln beachten e Bei hoher Kommunikationslast kann die Zykluszeitverl ngerung stark ansteigen e Wenn Sie auch Anlagen nderungen im laufenden Betrieb vornehmen kann dies die Zykluszeitverl ngerung deutlich erh hen e Je mehr Programmbearbeitung insbesondere die Bearbeitung von Kommunikationsbausteinen Sie in Priorit tsklassen gt 15 vornehmen desto mehr werden die Kommunikationsverz gerung und die Zykluszeitverl ngerung anwachsen e In kleinen Anlagen mit hohen Performance Anforderungen k nnen Sie die ermittelten berwachungszeiten auch unterschreiten S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Ankoppeln und Aufdaten 9 4 Zeit berwachung Projektierung der berwachungszeiten Bei der Projektierung der berwachungszeiten m ssen folgende Abh ngigkeiten beachtet werden die Einhaltung wird von STEP 7 berpr ft maximale Zykluszeitverl ngerung gt maximale Kommunikationsverz gerung gt maximale Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 gt minimale Peripheriehaltezeit Wenn beim Ankoppeln und Aufdaten mit Master Reserve Umschaltung die CPUs mit un
230. eladenem OB Die CPU e Redundanzkopplung Es gibt St rungen pleibt im RUN der Daten bertragung Programmablauf e Priorit tsklasse wird aufgerufen aber Aufruf von OB 85 INTF fehler entsprechender OB ist nicht vorhanden Bei nicht geladenem OB Die CPU e Beim SFB Aufruf Instanz DB fehlt oder geht in STOP ist fehlerhaft e Fehler bei der Aktualisierung des Prozessabbildes EXTF Ausfall eines H Spannungsausfall in einem Aufruf von OB 86 EXTF Baugruppen Erweiterungsger t Bei nicht geladenem OB Die CPU tr gers einer e Ausfall eines DP Strangs geht in STOP Station e Ausfall eines Koppelstrangs fehlende oder defekte IM unterbrochene Leitung Kommunikations Fehler in der Kommunikation Aufruf von OB 87 INTF fehler e Uhrzeitsynchronisation Bei nicht geladenem OB Die CPU e Zugriff auf DB beim Datenaustausch geht nicht in STOP ber Kommunikationsfunktionsbausteine Bearbeitungs Die Bearbeitung eines Programmbausteins Aufruf von OB 88 INTF abbruch wird abgebrochen M gliche Bei nicht geladenem OB Die CPU Abbruchursachen sind geht in STOP e Zu gro e Schachtelungstiefe von Klammerebenen e Zu gro e Schachtelungstiefe von Master Control Relais e Zu gro e Schachtelungstiefe bei Synchronfehlern e Zu groBe Schachtelungstiefe von Bausteinaufrufen U Stack e Zu gro e Schachtelung von Bausteinaufrufen B Stack e Fehler beim Allokieren von Lokaldaten Programmierfehler Fehler im Anwenderprogramm Aufruf von OB 121 INTF e Nandlu
231. ellter Baugruppentr gernummer erhalten Sie keinen Online Zugriff und die CPU l uft unter Umst nden nicht an 3 Bauen Sie die Synchronisationsmodule in die CPUs ein wie im Handbuch Automatisierungssystem S7 400 Aufbauen beschrieben 4 Schlie en Sie die Lichtwellenleiter an Verbunden werden immer die beiden oberen und die beiden unteren Synchronisationsmodule der CPUs Verlegen Sie die Lichtwellenleiter so dass sie sicher gegen Besch digung gesch tzt sind Beachten Sie bei der Leitungsf hrung au erdem dass die beiden Lichtwellenleiter stets getrennt verlegt werden Die getrennte Verlegung erh ht die Verf gbarkeit und sch tzt vor m glichen Doppelfehlern z B bei gleichzeitiger Unterbrechung der Lichtwellenleiter Beachten Sie weiterhin dass vor dem Einschalten der Stromversorgung bzw vor dem Einschalten des Systems die Lichtwellenleiter in beiden CPUs gesteckt sind Sonst kann es n mlich vorkommen dass beide CPUs das Anwenderprogramm als Master CPU bearbeiten 5 Bauen Sie die dezentrale Peripherie auf wie im Handbuch Dezentrales Peripherieger t ET 200M beschrieben S7 400H 34 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Erste Schritte 6 7 4 3 Hardware aufbauen und S7 400H in Betrieb nehmen Schlie en Sie das PG an die erste H CPU die CPUO an Diese CPU soll die Master CPU der S7 400H sein Nach NETZEIN wird ein hochwertiger RAM Test durchgef hrt Dieser ben tigt etwa 10 Minuten Die CPU ist in dies
232. em Punkt sinnvoll Geber Minus aus erfolgen e Betreiben Sie die beiden redundanten Baugruppen an einer gemeinsamen Laststromversorgung e Vergleichen Sie bei Auswahl der Geber deren Eigenschaften mit der spezifizierten Eingangscharakteristik Beachten Sie dass die Funktion sowohl mit einem als auch mit zwei Eing ngen gew hrleistet sein muss Bei NAMUR Gebern gilt so z B f r den 0 Strom gt 0 7 mA f r den 1 Strom gt 4 2mA x x DI 24xDC 24 V 6ES7326 1BK00 0ABO F Baugruppe im Standardbetrieb x x DI 8xNAMUR EEx ib 6ES7326 1RF00 0ABO F Baugruppe im Standardbetrieb Zentral Redundante DO zweikanalig x x DO 32xDC 24V 0 5A 6ES7422 7BL00 0ABO Eine eindeutige Auswertung der Diagnosen P Kurzschluss M Kurzschluss und Drahtbruch ist nicht m glich W hlen Sie diese bei der Projektierung einzeln ab x x DO 16xAC 120 230V 2A 6ES7422 1FH00 0AAO Dezentral Redundante DO zweikanalig x x DO8xDC 24 V 0 5 A 6ES7322 8BF00 0ABO Eine eindeutige Auswertung der Diagnosen P Kurzschluss und Drahtbruch ist nicht m glich W hlen Sie diese bei der Projektierung einzeln ab x x DO8xDC 24 V 2 A 6ES7322 1BF01 0AAO x x DO32xDC 24 V 0 5 A 6ES7322 1BL00 0AAO x x DO8xAC 120 230 V 2 A 6ES7322 1FF01 0AAO x x DO 4x24 V 10 mA EEx ib 6ES7322 5SD00 0ABO Sie k nnen die Baugruppe im redundanten Betrieb nicht f r Ex Anwendungen einsetzen x x DO 4x
233. en Men befehl Zielsystem gt Betriebszustand 2 Klicken Sie im Dialogfeld Betriebszustand auf die Schaltfl che Umschalten auf 3 W hlen Sie im Dialogfeld Umschalten die Option mit ge nderter Konfiguration und klicken Sie auf die Schaltfl che Umschalten 4 Best tigen Sie die anschlie ende Sicherheitsabfrage mit OK S7 400H 254 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb Ergebnis 74 9 Umparametrieren einer Baugruppe Die Reserve CPU koppelt an wird aufgedatet und wird Master Die bisherige Master CPU geht in den STOP Zustand das H System arbeitet weiterhin im Solobetrieb Verhalten der Peripherie Art der Peripherie E A Baugruppen Einseitige Peripherie der Einseitige Peripherie der Geschaltete Peripherie bisherigen Master CPU neuen Master CPU Werden von der CPU nicht Werden neu parametriert und Arbeiten ohne Unterbrechung mehr angesprochen von der CPU aktualisiert weiter Ausgabe Baugruppen geben die konfigurierten Ersatz oder Haltewerte aus 1 Zentrale Baurgruppen werden zus tzlich erst zur ckgesetzt Ausgabe Baugruppen geben dabei kurzzeitig 0 aus statt der konfigurierten Ersatz oder Haltewerte Verhalten bei berschreitung der berwachungszeiten Wenn eine der berwachten Zeiten den konfigurierten Maximalwert berschreitet wird das Aufdaten abgebrochen und kein Masterwechsel durchgef hrt Das H System bleibt m
234. en Tabelle 14 1 nderbare CDU Parameter Tabelle 15 1 Lichtwellenleiter als Zubeh r nn Tabelle 15 2 Spezifikation von Lichtwellenleitern im Innenbereich nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nn Tabelle 15 3 Spezifikation von Lichtwellenleitern im Aulienbereich na 2 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Inhaltsverzeichnis Tabelle 16 1 Zyklische Progorammbearbeitung nn 270 Tabelle 16 2 Einflussfaktoren der Zvklus zent 272 Tabelle 16 3 Anteile der Prozessabbild Transferzeit CPU 412 3H 222444s42snnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nenn 273 Tabelle 16 4 Anteile der Prozessabbild Transferzeit CPU 414 4H usersnnensssnnnnnnsnnnnnnnnnnnnnnnn nn nenn 274 Tabelle 16 5 Anteile der Prozessabbild Transferzeit CPU A1 AH Tabelle 16 6 Verl ngerung der Zykluszeit seeeeeeeeeeeeeereeseertssttr tnnt tt tnst tn ua nttu unat tn Enak tE unnt EEEn nt En nnt tunrnan enmane eE Tabelle 16 7 Betriebssystembearbeitungszeit im Zykluskontrollpunkt sssssessssssssssrrssesrrssrerrnsrirrssernssrennes 276 Tabelle 16 8 Zyklusverl ngerung durch Einschachtelung von Alammen nn 276 Tabelle 16 9 Direktzugriffe der CPUs auf Peripheriebaugruppen nennen 286 Tabelle 16 10 Direktzugriffe der CPUs auf Peripheriebaugruppen im Erweiterungsger t mit IN FE 101 00 oJ U pc E Tabelle 16 11 Direktzugriffe der CPUs auf Peripheriebaugruppen im Erweiterungsger t mit Fernkopplung nn EErEE 287 Tabelle 16 12
235. en nderungen im laufenden Betrieb 14 3 Hinzuf gen von Komponenten bei PCS 7 14 3 1 PCS 7 Schritt 1 Hardware umbauen Ausgangssituation Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Vorgehensweise 1 F gen Sie die neuen Komponenten zum System hinzu Neue zentrale Baugruppen in die Baugruppentr ger stecken Neue Baugruppen in bestehende modulare DP Stationen stecken Neue DP Stationen zu bestehenden DP Mastersystemen hinzuf gen ACHTUNG Bei geschalteter Peripherie Beenden Sie zuerst alle nderungen an einem Strang des redundanten DP Mastersystems bevor Sie die nderungen am zweiten Strang durchf hren 2 Verbinden Sie die ben tigten Sensoren und Aktoren mit den neuen Komponenten Ergebnis Das Stecken von Baugruppen die noch nicht konfiguriert sind wirkt sich nicht auf das Anwenderprogramm aus Gleiches gilt f r das Hinzuf gen von DP Stationen Das H System arbeitet weiterhin im Systemzustand Redundant Neue Komponenten werden noch nicht angesprochen 14 3 2 PCS 7 Schritt 2 Hardware Konfiguration offline ndern Ausgangssituation Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Vorgehensweise 1 F hren Sie offline alle nderungen in der Hardware Konfiguration durch die sich auf die hinzugef gte Hardware beziehen Vergeben Sie dabei entsprechende Symbole f r die neu zu verwendenden Kan le 2 bersetzen Sie die neue Hardware Konfiguration laden Sie diese jedoch noch nicht zum Zie
236. en der S7 400 16 2 Berechnung der Zykluszeit Tabelle 16 4 Anteile der Prozessabbild Transferzeit CPU 414 4H Anteile CPU 4144H CPU 414 4H n Anzahl Bytes im Prozessabbild Einzelbetrieb redundant m Anzahl Zugriffe im Prozessabbild K Grundlast 8 us 9 us A Im Zentralger t Byte Wort Doppelwort lesen schreiben m 8 5 us m 25 7 us B Im Erweiterungsger t mit Nahkopplung Byte Wort Doppelwort lesen schreiben m 23 us m 40 us C Im Erweiterungsger t mit Fernkopplung Byte Wort Doppelwort lesen schreiben m 58 us m 64 us D Im DP Bereich f r die integrierte DP Schnittstelle Byte Wort Doppelwort lesen schreiben m 1 3 us m 21 5 us D Im DP Bereich f r externe DP Schnittstellen Byte Wort Doppelwort lesen schreiben m 5 2 us m 24 6 us E1 Konsistente Daten im Prozessabbild f r die integrierte DP Schnittstelle Daten lesen schreiben n 0 66 us n 3 1 us E2 Konsistente Daten im Prozessabbild f r die externe DP Schnittstelle CP 443 5 extended Daten lesen schreiben n 2 5 us n 6 5 us 1 Die Daten einer Baugruppe werden mit der minimalen Anzahl von Zugriffen aktualisiert Bsp Bei 8 Bytes gibt es 2 Doppelwortzugriffe bei 16 Bytes 4 Doppelwortzugriffe Bei Peripherie die in das Zentralger t oder in ein Erweiterungsger t gesteckt wird enth lt der angegebene Wert die Laufzeit zur Peripheriebaugruppe Gemessen mit IM460 3 und IM461 3 bei ei
237. en parallel Abbildung links Sie k nnen einen Strom mit Hilfe einer externen B rde in eine Spannung umwandeln damit Sie parallel geschaltete Spannungs Analogeingabebaugruppen verwenden k nnen Abbildung Mitte 2 Draht Messumformer werden extern gespeist damit Sie die Baugruppe Online reparieren k nnen Durch die Redundanz der fehlersicheren Analogeingabebaugruppen wird ihre Verf gbarkeit erh ht erschaltungsbeispiele finden Sie im Anhang Verschaltungsbeispiele f r redundante 349 Seite 3 Redundante Analogeingabebaugruppen f r indirekte Strommessung F r die Beschaltung der Analogeingabebaugruppen gilt folgendes 148 Als Geber f r diese Schaltung eignen sich aktive Messumformer mit Spannungsausgang und Thermoelemente Weder bei Betrieb der Baugruppen mit Messumformern noch beim Anschluss von Thermoelementen darf die Diagnose Drahtbruch in HW Konfig aktiviert werden Geeignete Gebertypen sind aktive 4 Draht und passive 2 Draht Messumformer mit Ausgangsbereichen 20mA 0 20mA und 4 20mA 2 Draht Messumformer werden ber eine externe Hilfsspannung versorgt Die Auswahl von Widerstand und Eingangsspannungsbereich erfolgt nach den Kriterien Messgenauigkeit Zahlenformat maximale Aufl sung und m gliche Diagnose S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie e Zus tzlich zu den aufgef hrten M glichkeiten sind nach dem
238. en von Komponenten bei STEP 7 Ausnahmen Dieser Gesamtablauf der Anlagen nderung gilt in folgenden F llen nicht e Zur Da freier Kan le auf einer vorhandenen Baugruppe ea Kapitel 7 Seite Hinweis Sie k nnen den a nach nderung der ee u weitgehend issen dann die Handlu e die in den Kapiteln STEP 7 Schritt 4 Reserve CPU stoppen Seite 229 bis Anwenderprogramm ndern und laden Seite 232 beschrieben sind nicht mehr durchf hren Das beschriebene Verhalten des Systems bleibt unver ndert N heres finden Sie in der Online Hilfe von HW Konfig Laden in Baugruppe gt Laden der Stationskonfiguration im Betriebszustand RUN 14 5 1 STEP 7 Schritt 1 Hardware hinzuf gen Ausgangssituation Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Vorgehensweise 1 F gen Sie die neuen Komponenten zum System hinzu Neue zentrale Baugruppen in die Baugruppentr ger stecken Neue Baugruppen in bestehende modulare DP Stationen stecken Neue DP Stationen zu bestehenden DP Mastersystemen hinzuf gen ACHTUNG Bei geschalteter Peripherie Beenden Sie zuerst alle nderungen an einem Strang des redundanten DP Mastersystems bevor Sie die nderungen am zweiten Strang durchf hren 2 Verbinden Sie die ben tigten Sensoren und Aktoren mit den neuen Komponenten Ergebnis Das Stecken von Baugruppen die noch nicht konfiguriert sind wirkt sich nicht auf das Anwenderprogramm aus Gleic
239. enbusses sowie durch Verwendung einer hochverf gbaren CPU in einem Standardsystem kann die Verf gbarkeit erh ht werden Ist der Kommunikationspartner eine H CPU so k nnen im Gegensatz z B zu einer CPU 416 auch hier hochverf gbare Verbindungen projektiert werden Hinweis Hochverf gbare Verbindungen belegen auf dem CP b1 zwei Verbindungs Ressourcen f r die redundanten Verbindungen Auf dem CP a1 und dem CP a2 wird jeweils eine Verbindungs Ressource belegt Der Einsatz weiterer CPs im Standardsystem dient hier lediglich der Ressourcenerh hung H System a Standardsystem mit H CPU CPU CP CPU CP Anlagenbus als ai a1 b1 b1 optischer Zweifaserring SE Zr Standardsystem mit H CPU z CPUa1 l CPa1 t d Bus1a I Redundanz N Blockschaltbild h CPhI un CPUa2 CPa2 1 Bus1b l I H D Bild 11 6 Beispiel Redundanz mit hochverf gbarem System und H CPU S7 400H 170 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Kommunikation Ausfallverhalten 11 5 3 Verf gbarkeit 11 5 Kommunikation ber hochverf gbare S7 Verbindungen Doppelfehler im hochverf gbaren System d h CPUa1 und CPa2 oder Einfachfehler im Standardsystem CPUb1 f hren zu einem Totalausfall der Kommunikation zwischen den beteiligten Systemen siehe vorhergehendes Bild Kommunikation zwischen hochverf gbaren Systemen und PCs Bei der Kopplung
240. ende wird ohne Einschr nkung der Allgemeinheit angenommen dass es sich dabei um Baugruppe A handelt Variable BGA hat den Wert TRUE Falls dabei kein Fehler auftrat wird mit dem gelesenen Wert weitergearbeitet Falls ein Peripheriezugriffsfehler auftrat wird Baugruppe B per Direktzugriff gelesen zweiter Versuch im OB1 Wenn dabei kein Fehler auftrat wird mit dem von Baugruppe B gelesenen Wert weitergearbeitet Trat hierbei jedoch ebenfalls ein Fehler auf sind momentan beide Baugruppen defekt und es wird mit einem Ersatzwert weitergearbeitet S7 400H 156 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Einsatz von Peripherie in S7 400H S7 400H 10 6 Weitere M glichkeiten zum Anschluss von redundanter Peripherie Das Programmbeispiel beruht darauf dass nach einem Zugriffsfehler auf Baugruppe A auch nach deren Austausch immer Baugruppe B zuerst im OB1 bearbeitet wird Erst nach einem Zugriffsfehler auf Baugruppe B wird Baugruppe A wieder zuerst im OB1 bearbeitet ACHTUNG Die Variablen BGA und PZF_BIT m ssen auch au erhalb vom OB1 und OB122 g ltig sein Die Variable VERSUCH2 hingegen wird nur im OB1 verwendet 2 Versuch False Baugruppe A zuerst lesen Zugriff auf Zugriff auf Baugruppe A Baugruppe B Bgrp A zuk nftig Bgrp B zuk nftig i nicht mehr zuerst nicht mehr zuerst Peripherie Peripherie Zuariffsfeh le
241. enden e Qualifiziertes Personal e Effektive Logistik e Leistungsf hige Hilfsmittel f r Diagnose und Fehlererkennung e Gute Strategie f r die Durchf hrung von Reparaturen Nachfolgendes Bild zeigt die Abh ngigkeit der MDT von den oben genannten Zeiten und Faktoren Fehler erkennen Fehler beheben System starten Ursache finden Qualifiziertes Personal Reparatur Strategie Logistik Bild A 1 MDT S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Kennwerte redundanter Automatisierungssysteme A T Grundbegriffe Nachfolgendes Bild zeigt die Parameter die in die Berechnung der MTBF eines Systems eingehen Erfahrung Fehlermodell Systemfehler ge eg MDT CCF DC TBF d s Eigenschaften Systems der Komponenten Markovmodell r Minimale Schnitte MCS MCS Klasse Bild A 2 MTBF Voraussetzungen Diese Analyse geht von folgenden Voraussetzungen aus S7 400H F r die Fehlerrate aller Komponenten und f r alle Berechnungen wird von einer Durchschnittstemperatur von 40 C ausgegangen Das System ist fehlerfrei aufgebaut und parametriert Alle ben tigten Ersatzteile sind vor Ort vorhanden so dass die Reparaturzeit nicht durch fehlende Ersatzteile verl ngert wird Hierdurch wird die MDT der Komponenten so klein als m glich gehalten Die MDT der einzelnen Komponenten betr gt 4 h Die MDT des Systems wird berechnet aus der MDT der
242. enden Organisationsbausteinen k nnen Sie auf Redundanzfehler der S7 400H reagieren e OB 70 Peripherie Redundanzfehler e OB 72 CPU Redundanzfehler Mit der SFC 90 H_CTRL k nnen Sie wie folgt auf H Systeme einwirken e Sie k nnen in der Master CPU das Ankoppeln sperren e Sie k nnen in der Master CPU das Aufdaten sperren e Sie k nnen eine Testkomponente aus dem zyklischen Selbsttest entfernen wieder aufnehmen oder sofort starten ACHTUNG Notwendige OBs In der S7 400H m ssen Sie immer folgende Fehler OBs auf die CPU laden OB 70 OB 72 OB 80 OB 82 OB 83 OB 85 OB 86 OB 87 OB 88 OB 121 und OB 122 Werden diese OBs nicht geladen so geht das H System im Fehlerfall in den Systemzustand STOP Weitere Informationen Ausf hrliche Informationen zur Programmierung der obengenannten Bausteine finden Sie im Handbuch Programmieren mit STEP 7 und im Referenzhandbuch Systemsoftware f r S7 300 400 System und Standardfunktionen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 31 Aufbaum glichkeiten der ZG 2000 3 8 Dokumentation 3 8 Dokumentation Die folgende Abbildung gibt einen berblick ber die Beschreibung der verschiedenen Komponenten und M glichkeiten des Automatisierungssystems S7 400H Thema Dokumentation Hardware S7 Standarddokumentation Redundierbare Stromversorgung f f Baugruppentr ger UR2 H AufbauenBaugruppendatenOperationsliste IM 153 2 Dezentrales Peripherieger
243. enn Sie redundante Baugruppen einsetzen m ssen Sie unter HW Konfig gt Eigenschaften CPU 41x H im Register Zyklus Taktmerker folgendes einstellen OB 85 Aufruf bei Peripheriezugriffsfehler gt Nur bei kommenden und gehenden Fehlern Redundant einsetzbare Signalbaugruppen Signalbaugruppen als redundante Peripherie 136 Die nachfolgend aufgelisteten Signalbaugruppen k nnen Sie als redundante Peripherie einsetzen Beachten Sie aktuelle Hinweise zum Einsatz der Baugruppen in der Readme und in den SIMATIC FAQs bei http www siemens com automation service amp support unter dem Stichwort Redundante Peripherie Beachten Sie auch dass Sie nur Baugruppen mit jeweils gleichem Erzeugnisstand und jeweils gleicher Firmware Version paarweise redundant einsetzen k nnen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie Tabelle 10 2 Redundant einsetzbare Signalbaugruppen Kanal Bau Kanal Baugruppe Bestellnummer gruppen gruppen granular granular granular V 4 x V5 x V3 x Zentral Redundante DI zweikanalig x x DI 16xDC 24V Alarm 6ES7 421 7BHO0x OABO Einsatz mit nicht redundantem Geber e Diese Baugruppe hat die Diagnose Drahtbruch Wollen Sie diese nutzen m ssen Sie sicherstellen dass bei Verwendung eines Gebers der parallel an zwei Eing ngen ausgewertet wird in Summe auch im Signalzustand 0 ein Strom zwischen 2 4
244. enreeen 231 14 5 8 STEP 7 Schritt 8 Anwenderprogramm ndern und aden nennen 232 14 5 9 Hinzuf gen von Anschaltungsbaugruppen bei STEP 7 uuu nuessensssnnnnnennnnennnnnnnennnnnnnn nenn 2 14 6 Entfernen von Komponenten bei STEP VE 234 14 6 1 STEP 7 Schritt 1 Hardware Konfiguration offline ndemm nennen 235 14 6 2 STEP 7 Schritt 2 Anwenderprogramm ndern und laden nennen 236 14 6 3 STEP 7 Schritt 3 Reserve CPU stoppen 236 14 6 4 STEP 7 Schritt 4 Neue Hardware Konfiguration in die Reserve CPU laden 237 14 6 5 STEP 7 Schritt 5 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration seeeeeeeeeeeeeeeee 237 14 6 6 STEP 7 Schritt 6 bergang in den Systemzustand Redundant sss seeeeeieieeeeeiererrereereren 238 14 6 7 STEP 7 Schritt 7 Hardware umbauen nennen 239 14 6 8 STEP 7 Schritt 8 Organisationsbausteine ndern und laden snsnnsrssnssssrstntnntnrtrt rennen nenn 240 14 6 9 Entfernen von Anschaltungsbaugruppen bei STEP 7 uuursnsessenssnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nn 241 14 7 ndern der CPU Parameter uuusunuasesesesuesennnannennnunennunnnunnnnennnunnnnnnennnannennnnnennnnenunnnannnnunennnnnen 14 7 1 ndern der CPU Parameter uuuucunesesenneseennnununnnnnunnnnnnnnnnnennnnunnnnnnannnunennnnnennunnnnnnnnennnenennnnnn 14 7 2 Schritt 1 CPU Parameter offline ndem nnns ennt 14 7 3 Schritt 2 Reserve CPU stoppen i 14 7 4 Schritt 3 Neue Hardware Konfiguration in di
245. er S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Aufbau einer CPU 41x H 5 10 Die Parameter f r die S7 400H CPUs im berblick Parametrierungswerkzeug Die einzelnen CPU Parameter k nnen Sie mit STEP 7 Hardware konfigurieren einstellen Hinweis Wenn Sie folgende Parameter ndern werden vom Betriebssystem nachfolgende Initialisierungen vorgenommen e Gr e des Prozessabbilds der Eing nge e Gr e des Prozessabbilds der Ausg nge e Gr e der Lokaldaten e Anzahl der Diagnosepuffereintr ge e Kommunikationsressourcen Diese Initialisierungen sind e Datenbausteine werden mit den Ladewerten initialisiert e M Z T E A werden unabh ngig von Remanenz Einstellung gel scht 0 e ber SFC erzeugte DBs werden gel scht e Festprojektierte dynamische Verbindungen werden abgebaut Das System l uft an wie bei einem Kaltstart Weitere Einstellungen S7 400H e Die Baugruppentr gernummer einer H CPU 0 oder 1 Die Baugruppentr gernummer ndern Sie mit dem Schalter auf der R ckseite der CPU e Die Betriebsart einer H CPU Einzelbetrieb oder Redundanzbetrieb Wie Sie die Betriebsart einer H CPU ndern finden Sie im Anhang Seite beschrieben Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 59 Aufbau einer CPU 41x H 5 10 Die Parameter f r die S7 400H CPUs im berblick S7 400H 60 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Spezielle Funktionen einer CPU 41x H 6 6 1 Firmware aktualisieren ohne Memor
246. er Zur Fehlerbehebung k nnen Sie die genaue Fehlerursache mit STEP 7 Zielsystem gt Baugruppenzustand aus dem Diagnosepuffer auslesen S7 400H 46 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Aufbau einer CPU 41x H 5 4 Betriebsartenschalter 5 4 Betriebsartenschalter Funktion des Betriebsartenschalters Stellungen Mit dem Betriebsartenschalter k nnen Sie die CPU in den Betriebszustand RUN und den Betriebszustand STOP versetzen oder die CPU Url schen Weitere M glichkeiten den Betriebszustand zu ndern bietet Ihnen STEP 7 Der Betriebsartenschalter ist als Kippschalter ausgef hrt Nachfolgendes Bild zeigt die m glichen Stellungen des Betriebsartenschalters RUN STOP MRES Bild 5 4 Stellungen des Betriebsartenschalters Nachfolgende Tabelle erl utert die Stellungen des Betriebsartenschalters Im Fehlerfall bzw wenn Anlaufhindernisse vorliegen geht bzw bleibt die CPU unabh ngig von der Stellung des Betriebsartenschalters in STOP Tabelle 5 2 Stellungen des Betriebsartenschalters Url schen Master Reset Stellung Erl uterungen RUN Wenn kein Anlaufhindernis bzw Fehler vorliegt und die CPU in RUN gehen konnte dann bearbeitet die CPU das Anwenderprogramm bzw l uft im Leerlauf Zugriffe auf die Peripherie sind m glich STOP Die CPU bearbeitet das Anwenderprogramm nicht In der Default Parametrierung sind die Ausgabebaugruppen gesperrt MRES Taststellung des Kippschalters f r d
247. er 2 Kabel mit mehreren Adern gemeinsam Trennung der Schnittstellen bei Verlegung zur Erh hung der Verf gbarkeit Verringerung Common Cause e Steckertyp z B ST oder SC passend zu den anderen Komponenten siehe unten Beachten Sie weitere Spezifikationen die ggf in Ihrer Anlage eingehalten werden m ssen e UL Zulassung e Halogenfreiheit Vermeiden Sie das Splei en der Kabel im Feld Verwenden Sie vorkonfektionierte Kabel mit Einziehschutz Hilfe in Peitschen oder Breakout Konfektion inkl Messprotokoll e Patchkabel f r den e Steckertyp LC auf z B ST oder SC passend zu Innenbereich den anderen Komponenten S7 400H 266 Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 Synchronisationsmodule 15 3 Auswahl von Lichtwellenleitern Verkabelung Die Verkabelung erfordert einen bergang vom Innen in den Au enbereich siehe Bild 15 2 Ben tigte Komponenten e F r jeden bergang eine Verteiler Durchf hrungsbox Verlege und Patchkabel werden ber die Verteilerbox verbunden Hierbei k nnen z B entweder ST oder SC Steckverbindungen eingesetzt werden Achten Sie bei der Installation auf jeweils gekreuzten Anschluss von CPU zu CPU Spezifikation e Steckertyp z B ST oder SC passend zu den anderen Komponenten S7 400 mit CPU 414 4H Baugruppentr ger 0 mit SC oder ST Kupplungen Verteilerbox z B Ggf weitere Ve
248. er Kommunikationslast auch zu einer Erh hung des Datendurchsatzes f hrt Dies f hrt dann zu berschaubaren Reaktionszeiten die in der Regel f r die jeweilige Automatisierungsaufgabe akzeptabel sind Wird die Kommunikationslast weiter erh ht so kommt der Datendurchsatz in den S ttigungsbereich Unter Umst nden kann dann die Menge der Anforderungen nicht mehr in der im Automatisierungssystem geforderten Antwortzeit bearbeitet werden Der Datendurchsatz erreicht ein Maximum und die Reaktionszeit steigt exponentiell an siehe die nachfolgenden Abbildungen Teilweise geht der Datendurchsatz durch zus tzliche ger teinterne Belastung sogar etwas zur ck Datendurchsatz Standard CPU H CPU Kommunikationsbelastung Bild 11 15 Datendurchsatz ber Kommunikationsbelastung prinzipieller Verlauf S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Kommunikation 11 7 Kommunikationsperformance Reaktionszeit Standard CPU H CPU Kommunikationsbelastung Bild 11 16 Reaktionszeit ber Kommunikationsbelastung prinzipieller Verlauf Standard und H Systeme Das bisher Gesagte gilt f r Standard und H Systeme Da die Kommunikationsperformance der Standardsysteme deutlich gr er ist als die der redundant laufenden H Systeme wird die S ttigung in den heutigen Anlagen nur sehr selten erreicht Bei H Systemen hingegen sind Synchronisationen er
249. er Reserve Umschaltung 102 Ankoppeln und Aufdaten Ablauf Auswirkungen 95 sperren starten 98 Ankoppeln Aufdaten Anlagen nderungen im laufenden Betrieb Einzelbetrieb Hardware Voraussetzungen 837 Software Voraussetzungen 3 Anlaufarten 8 Anlaufbearbeitung Anwenderprogramm Anwenderprogrammbearbeitungszeit Arbeitsspeicher Aufbau 23 Aufbauformen Peripherie Aufdaten 98 Ablauf 98 Mindestsignaldauer f r Eingangssignale berwachungszeiten verz gern 119 Zeitverhalten AUFDATEN Ausfall einer Stromversorgung Ausfall einer Zentralbaugruppe Ausfall eines Lichtwellenleiters Ausfall eines Redundanzknotens Ausfall von Komponenten der Dezentralen Peripherie 201 in Zentral und Erweiterungsger ten 191 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 B Basissystem 26 Baugruppentr ger Baugruppentr gernummer einstellen 40 Bearbeitungszeit Anwenderprogramm Betriebssystem 276 Prozessabbild Aktualisierung Zyklussteuerung 276 Beschaltung ber Dioden Bestellnummern Memory Cards Betriebsart ndern 336 Betriebsartenschalter 89 a7 Betriebssystem Bearbeitungszeit Betriebszust nde ANKOPPELN 87 ANLAUF AUFDATEN System 8 Betriebszustands nderungen BUSF BUSF1 BUSF2 Busstecker MPI PROFIBUS DP Schnittstelle 57 Bustopologie Busunterbrechung 73 C CPU Betriebsartenschalter Parameter CPU 412 3H Bedien und Anzeigeelemente CPU 41xH 391 Index
250. er Zeit nicht ansprechbar und die STOP LED blinkt Bei vorhandener Pufferbatterie wird der Test bei weiteren NETZEIN nicht mehr durchgef hrt S7 400H in Betrieb nehmen Um die S7 400H in Betrieb zu nehmen gehen Sie folgenderma en vor 1 S7 400H ffnen Sie im SIMATIC Manager das Beispielprojekt HProjekt Die Konfiguration entspricht dem unter Voraussetzungen beschriebenen Hardware Aufbau ffnen Sie die Hardware Konfiguration des Projektes indem Sie das Hardware Objekt selektieren und mit der rechten Maustaste den Kontext Men befehl Objekt gt ffnen ausf hren Wenn Sie einen identischen Aufbau haben k nnen Sie mit Schritt 6 fortfahren Wenn Ihr Hardware Aufbau von dem des Projektes abweicht z B die Baugruppentypen MPI Adressen oder DP Adresse m ssen Sie das Projekt entsprechend anpassen und speichern Beschreibungen finden Sie in der Basishilfe des SIMATIC Managers ffnen Sie das Anwenderprogramm in dem Ordner S7 Programm In der Offline Ansicht ist der Ordner S7 Programm nur der CPUO zugeordnet Das Anwenderprogramm ist auf dem beschriebenen Hardware Aufbau ablauff hig Es l sst die LEDs an der Digitalausgabebaugruppe in Form eines Lauflichts aufleuchten Bei Bedarf ndern Sie das Anwenderprogramm z B um es an Ihren Hardware Aufbau anzupassen und speichern Sie es ab Laden Sie das Anwenderprogramm in die CPUO mit dem Men befehl Zielsystem gt Laden Starten Sie das Au
251. er defekten Teile Lichtwellenleiter bzw Synchronisationsmodul m ssen die LEDs IFM1F bzw IFM2F erl schen Ausgangssituation Ausfall Wie reagiert das System Ausfall eines Lichtwellenleiters oder Master CPU meldet das Ereignis im Synchronisationsmoduls Diagnosepuffer und ber OB 72 Die S7 400H befindet sich im Systemzustand e Die Reserve CPU geht f r einige Minuten in Redundant und ein Lichtwellenleiter oder ein Fehlersuchbetrieb Wird w hrend dieser Zeit Synchronisationsmodul f llt aus der Fehler behoben dann geht die Reserve CPU in den Systemzustand Redundant ansonsten geht sie in STOP e Die Diagnose LED am Synchronisationsmodul leuchtet Vorgehensweise Gehen Sie beim Tausch eines Synchronisationsmoduls bzw Lichtwellenleiters folgenderma en vor Schritt Was ist zu tun Wie reagiert das System 1 berpr fen Sie zuerst den Lichtwellenleiter 2 Starten Sie die Reserve CPU z B STOP Folgende Reaktionen sind m glich RUN oder Start ber PG 1 Die CPU geht in RUN 2 Die CPU geht in STOP In diesem Fall m ssen Sie mit Schritt 3 fortfahren 3 Ziehen Sie das defekte Synchronisationsmodul aus der Reserve CPU 4 Stecken Sie das neue Synchronisationsmodul in die Reserve CPU 5 Stecken Sie die e Die Diagnose LED am Lichtwellenleiterverbindungen der Synchronisationsmodul erlischt Synchronisationsmodule e Beide CPUs melden das Ereignis im Diagnosepuffer S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 197
252. er dem Einsatz von zus tzlichen Hardware Komponenten unterscheiden sich Projektierung und Programmierung gegen ber den Standardsystemen grunds tzlich nicht Hochverf gbare Verbindungen m ssen nur projektiert werden eine spezifische Programmierung ist nicht notwendig S mtliche Kommunikationsfunktionen die f r den Betrieb der hochverf gbaren Kommunikation erforderlich sind sind im Betriebssystem der H CPU integriert und laufen automatisch und verdeckt ab wie z B die berwachung der Kommunikationsverbindung oder das automatische Umschalten auf eine redundante Verbindung bei einer St rung Weitere Informationen S7 400H Ausf hrliche Informationen zum Thema Kommunikation mit S7 400H finden Sie in Kapitel Seite 161 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 29 Aufbaum glichkeiten der S7 400H 3 6 Werkzeuge zur Projektierung und Programmierung 3 6 Werkzeuge zur Projektierung und Programmierung Wie die S7 400 wird auch die S7 400H mit STEP 7 projektiert und programmiert Sie m ssen beim Schreiben des Anwenderprogramms nur geringe Einschr nkungen beachten Dar ber hinaus gibt es allerdings auch H spezifische Erg nzungen f r die Projektierung Das berwachen und das Umschalten der redundanten Komponenten im Fehlerfall werden vom Betriebssystem selbstst ndig durchgef hrt Die hierzu notwendigen Informationen haben Sie bereits mit STEP 7 projektiert und sind dem System bekannt Ausf hrliche Informationen hierzu finden
253. erbessern bei St rungen im laufenden Betrieb festzustellen welche Baugruppe gest rt ist bzw wo auf dem DP Kabel eine Unterbrechung etc vorliegt gibt es den Diagnose Repeater Diese Baugruppe ist ein Slave der die Topologie eines DP Strangs ermitteln und davon ausgehend St rungen erfassen kann Mit der SFC 103 DP_TOPOL sto en Sie die Ermittlung der Bustopologie eines DP Mastersystems durch den Diagnose Repeater an Die SFC 103 wird in der zugeh rigen Onlinehilfe und im Handbuch System und Standardfunktionen beschrieben Der Diagnose Repeater ist beschrieben im Handbuch Diagnose Repeater f r PROFIBUS DP Bestellnummer 6ES7972 0ABO00 8AA0 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 S57 400H im PROFIBUS DP Betrieb 7 1 3 Diagnose der CPU 41xH als PROFIBUS DP Master Diagnose durch LED Anzeigen Nachfolgende Tabelle erl utert die Bedeutung der BUSF LED Bei einer Anzeige wird immer die BUSF LED leuchten oder blinken die der als PROFIBUS DP Schnittstelle projektierten Schnittstelle zugeordnet ist 7 1 CPU 41x H als PROFIBUS DP Master Tabelle 7 2 Bedeutung der LED BUSF der CPU 41x als DP Master e mindestens einer der zugeordneten Slaves ist nicht ansprechbar e Busfehler physikalischer Fehler BUSF Bedeutung Abhilfe aus Projektierung in Ordnung alle projektierten Slaves sind ansprechbar leuchtet e DP Schnittstellenfehler e Werten Sie die Diagnose aus Projektieren Sie neu oder e v
254. erechnung der Zvklus zent 16 3 Unterschiedliche Zykluszeiten nn nn 277 16 4 Kommuntkationslaet resetter tettet tttt ttun attu unnt E n EAA EEAS AEEEEAAEEEEAAEEEEAAE EEANN EENAA EEEn aE Ennen 279 16 5 Ee AE E E E E E E E E A O EEE 282 16 6 Berechnung von Zyklus und Reakttons zeiten 288 16 7 Berechnungsbeispiele f r die Zyklus und Reaktons zeit 16 8 Alame akUonSZol anion A elle 292 16 9 Berechnungsbeispiel f r die Alarmreakionszent nn 16 10 Reproduzierbarkeit von Verz gerungs und Weckalarmen esssssssssssrrssssrrsserrrssrrrrssrrrssrernsse 17 Technische Daten zs o0eteoee s nge geg eonna ona eea ra O AAS OASE EE EEEE OEN N E EETL KEE 17 1 Technische Daten der CPU 412 3H 6ES7 412 3HJ14 0ABD ur220unnneennnnnnnnnennnnennnnn 17 2 Technische Daten der CPU 414 4H 6ES7 414 4HM14 0ABD n sssseesseeeseesseeeerneer nerne nene 17 3 Technische Daten der CPU 417 4H 6ES7 A1 AHTIA OABO eese nene 17 4 Technische Daten der Memory Cards 17 5 Laufzeiten der FCs und FBs zur redundanten Peripherie nennen A Kennwerte redundanter Automattsierungssvsteme ENEE Ai El ele TEEN A3 MTBF Vergleich ausgew hlter konfiourationen A 2 1 Systemkonfigurationen mit redundanter CPU 417 4H u 22usunsnsnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nn A 2 2 Systemkonfigurationen mit dezentraler Peripherie sseeesssesesrsesssrnssesnnesrsnnannnnnenrnnnaatnnnannennaad A 2 3 Vergleich von Systemkonfigurationen mit Standard bzw hochverf gba
255. erlassen des Systemzustands Redundant f hren Fehlerursache Reaktion Ausfall einer CPU Ausfall und Tausch einer CPU Seite 191 Ausfall der Redundanzkopplung Ausfall und Tausch von Synchronisationsmodul Synchronisationsmodul oder Lichtwellenleiter oder Lichtwellenleiter Seite 1197 Fehler beim Vergleich des RAM Betriebszustand FEHLERSUCHE Seite 89 Vergleichsfehler Redundant eingesetzte Baugruppen 88 Im Systemzustand Redundant gilt die folgende Regel Redundant eingesetzte Baugruppen z B DP Slaveanschaltung IM 153 2 m ssen paarweise identisch sein d h jeweils die beiden zueinander redundanten Baugruppen m ssen dieselbe Bestellnummer und denselben Erzeugnis Stand bzw Firmware Stand aufweisen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 System und Betriebszust nde der S7 400H 8 4 5 8 4 Die Betriebszust nde der CPUs Betriebszustand HALT Bis auf die unten beschriebenen Erg nzungen verh lt sich die S7 400H im Betriebszustand HALT genauso wie eine S7 400 Standard CPU Der Betriebszustand HALT nimmt eine Sonderstellung ein Er wird nur zu Testzwecken eingenommen Wann ist der Betriebszustand HALT m glich Eigenschaften 8 4 6 S7 400H Der Betriebszustand HALT ist nur erreichbar vom Betriebszustand ANLAUF und vom Betriebszustand RUN des Solobetriebs e Solange von der H CPU der Betriebszustand HALT eingenommen wird ist ein Ankoppeln und Aufdaten nicht m g
256. erlaubt Dazu muss jeweils die Stromversorgung eines ganzen Teilsystems abgeschaltet werden Dies ist ohne Auswirkungen auf den Prozess nur dann m glich wenn sich dieses Teilsystem im STOP Zustand befindet ine ndern siehe Kapitel PCS 7 Schritt 2 Hardware Seite 211 2 un PU stoppen siehe Kapitel PCS 7 Schritt 3 Reserve CDU stoppe S 12 Seite 212 Neue Hardware Konfiguration in die aden siehe itel PCS 7 Schritt 4 eue Hardware Konfiguration i in die Reserve CPU laden Seite S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb S7 400H mschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguratio Wenn Sie das Teilsystem der urspr nglichen Master CPU jetzt im STOP Zustand l den Systemzustand Redundant Anwenderprogramm ndern und laden siehe A PCS 7 Schritt 7 14 3 Hinzuf gen von Komponenten bei PCS 7 Wenn Sie das Teilsystem der bisherigen Reserve CPU erweitern wollen f hren Sie folgende Schritte durch Schalten Sie die Stromversorgung des Reserve Teilsystems ab Stecken Sie die neue IM460 in das Zentralger t und bauen Sie die Kopplung zu einem neuen Erweiterungsger t auf oder Nehmen Sie ein neues Erweiterungsger t in einen bestehenden Strang auf oder Stecken Sie die neue externe DP Masteranschaltung und bauen Sie ein neues DP Mastersystem auf Schalten Sie die Stromversorgung des Reserve Teilsystems wieder ein mschalten auf C
257. ern auf den internen Speicherbereich der CPU in dem sich das Abbild der Ein Ausg nge befindet Ablauf der zyklischen Programmbearbeitung Die nachfolgende Tabelle mit Bild zeigt die Phasen der zyklischen Programmbearbeitung 270 Tabelle 16 1 Zyklische Programmbearbeitung Schritt Ablauf 1 Das Betriebssystem startet die Zyklus berwachungszeit 2 Die CPU schreibt die Werte aus dem Prozessabbild der Ausg nge in die Ausgabebaugruppen 3 Die CPU liest den Zustand der Eing nge an den Eingabebaugruppen aus und aktualisiert das Prozessabbild der Eing nge 4 Die CPU bearbeitet das Anwenderprogramm in Zeitscheiben und f hrt die im Programm angegebenen Operationen aus 5 Am Ende eines Zyklus f hrt das Betriebssystem anstehende Aufgaben aus z B Laden und L schen von Bausteinen 6 Anschlie end kehrt die CPU ggf nach Ablauf der projektierten Mindestzykluszeit zum Zyklusanfang zur ck und startet erneut die Zykluszeit berwachung S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 2 Berechnung der Zykluszeit Teile der Zykluszeit PAA Prozessabbild der Ausg nge PAE Prozessabbild der Eing nge ZKP Zykluskontrollpunkt BeSy Betriebssystem Zeitscheiben je 1 ms Anwenderprogramm ZKP BeSy Zeitscheibe 1 ms wen rl Betriebssystem Ns Been Anwenderprogramm Ke Bild 16 1 Teile und Zusammensetzung der Zykluszeit 16 2 Bere
258. erschiedene Baudraten im Multi DP korrigieren Sie die Projektierung Master Betrieb nur im Einzelbetrieb blinkt e Stationsausfall D berpr fen Sie ob das Buskabel an der CPU 41x angeschlossen ist bzw der Bus unterbrochen ist e Warten Sie ab bis die CPU 41x hochgelaufen ist Wenn die LED nicht aufh rt zu blinken berpr fen Sie die DP Slaves oder werten Sie die Diagnose der DP Slaves aus e berpr fen Sie das Buskabel auf Kurzschluss oder Unterbrechung Auslesen der Diagnose mit STEP 7 Tabelle 7 3 Auslesen der Diagnose mit STEP 7 DP Master Baustein oder Register in Anwendung Siehe STEP 7 CPU 41x Register DP Slave Slave Diagnose als Klartext an STEP 7 siehe Hardware diagnostizieren Diagnose Oberfl che anzeigen in der STEP 7 Onlinehilfe und im Handbuch Hardware konfigurieren und Verbindungen projektieren mit STEP 7 SFC 13 DPNRM_DG Slave Diagnose auslesen Aufbau f r CPU 41x siehe d h in Datenbereich des Referenzhandbuch CPU Daten Anwenderprogramms ablegen SFC siehe Referenzhandbuch Tritt w hrend der Bearbeitung der SFC 13 System und Standardfunktionen ein Fehler auf so kann es vorkommen dass Aufbau f r andere Slaves siehe das Busy Bit nicht auf 0 gesetzt wird deren Beschreibung Pr fen Sie daher nach jeder Bearbeitung der SFC 13 den Parameter RET_VAL ab SFC 59 RD_REC Datens tze der S7 Diagnose auslesen in Siehe Referenzhandbuch Datenbereich des Anwender
259. es siehe n chstes Bild erh ht H System Standardsystem CPU CP CPU CP al al b1 b1 i Bus1 H System___ En S Fd Verbindung Blockschaltbild Si di X J cPUa1 i CPa1 l Bus1 CPb1 X Standardsystem I CPUb1 7 Sg Bild 11 9 Beispiel Kopplung von Standard und hochverf gbaren Systemen am einfachen Bussystem In diesem Aufbau ist im redundaten Betrieb die CPUa2 ber die Reserve CPU und den CPb1 mit dem Standardsystem verbunden Dies gilt unabh ngig davon welche CPU Master CDU ist Wird der Anlagenbus als optischer Zweifaserring aufgebaut so bleibt bei Bruch des Zweifaser Lichtwellenleiters die Kommunikation der beteiligten Systeme bestehen Die Systeme kommunizieren dann so als ob sie an einem Bussystem Linie angeschlossen wurden siehe n chstes Bild Bei der Kopplung von hochverf gbaren und Standardsystemen l sst sich die Verf gbarkeit der Kommunikation ber ein doppelt ausgef hrtes elektrisches Bussystem nicht verbessern Um das zweite Bussystem als Redundanz nutzen zu k nnen muss eine zweite S7 Verbindung verwendet und diese im Anwenderprogramm entsprechend verwaltet werden siehe bern chstes Bild S7 400H 174 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Kommunikation 11 6 Kommunikation ber S7 Verbindungen H System Standardsystem CPU CP CPU CP Anlagenbus als EN
260. es sich bei S7 Kommunikationsfunktionen bei denen im Zielger t kein Baustein im Anwenderprogramm erforderlich ist z B SFB 14 GET SFB 15 PUT Hier m ssen Sie bereits bei der Programmierung die Gr e der konsistenten Daten ber cksichtigen 7 2 2 Zugriff auf den Arbeitsspeicher der CPU Die Kommunikationsfunktionen des Betriebssystems greifen in Bl cken fester Gr e auf den Arbeitsspeicher der CPU zu Die Blockgr e ist CPU spezifisch sie betr gt f r die S7 400 CPUs eine Variable bis zu 472 Byte Dadurch wird gew hrleistet da sich die Alarmreaktionszeit beim Einsatz von Kommunikationsfunktionen nicht verl ngert Da dieser Zugriff asynchron zum Anwenderprogramm erfolgt k nnen Sie bei der Daten bertragung nicht beliebig viele Bytes konsistent bertragen Welche Regeln Sie einhalten m ssen um Datenkonsistenz zu garantieren wird im Folgenden erl utert 7 2 3 Konsistenzregeln f r SFB 14 GET bzw Variable lesen und SFB 15 PUT bzw Variable schreiben SFB 14 Die Daten werden konsistent empfangen wenn Sie folgendes beachten Werten Sie den aktuell benutzten Teil des Empfangsbereichs RD_i vollst ndig aus bevor Sie einen erneuten Auftrag aktivieren S7 400H 76 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 S57 400H im PROFIBUS DP Betrieb SFB 15 7 2 4 7 2 Konsistente Daten Mit dem Aktivieren eines Sendevorgangs steigende Flanke an REQ sind die zu sendenden Daten der Sendebereiche SD_i aus dem Anwende
261. et Das H System arbeitet mit der neuen Hardware Konfiguration im Systemzustand Redundant Verhalten der Peripherie Art der Peripherie Einseitige Peripherie der Einseitige Peripherie der Geschaltete Peripherie Reserve CPU Master CPU Hinzugef gte E A Werden parametriert und von Werden von der CPU Werden von der CPU Baugruppen der CPU aktualisiert aktualisiert aktualisiert Ausgabe Baugruppen geben Erzeugen Stecken Alarm kurzzeitig die konfigurierten m ssen im OB 83 ignoriert Ersatzwerte aus werden Weiterhin vorhandene Werden neu parametriert und Arbeiten ohne Unterbrechung weiter E A Baugruppen von der CPU aktualisiert Hinzugef gte DP wie hinzugef gte E A Werden von der CPU aktualisiert Stationen Baugruppen s o 1 Zentrale Baurgruppen werden zus tzlich erst zur ckgesetzt Ausgabe Baugruppen geben dabei kurzzeitig 0 aus statt der konfigurierten Ersatz oder Haltewerte Verhalten bei berschreitung der berwachungszeiten Wenn eine der berwachten Zeiten den konfigurierten Maximalwert berschreitet wird das Aufdaten abgebrochen Das H System bleibt mit der bisherigen Master CPU im Solobetrieb und versucht unter bestimmten Voraussetzungen das Ankoppeln und Aufdaten sp ter erneut N heres entnehmen Sie bitte dem Kapitel Seite 109 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 231 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 5 Hinzuf gen von Komponenten bei STEP 7
262. f r die einzelnen Priorit tsklassen Kommunikationsressourcen Maximale Anzahl an Kommunikationsauftr gen Diesen Parameter d rfen Sie gegen ber dem bisher projektierten Wert nur erh hen Uhrzeitalarme f r jeden Uhrzeitalarm Kontrollk stchen Aktiv OB Listenfeld Ausf hrung Startdatum Uhrzeit Weckalarm f r jeden Weckalarm OB Ausf hrung Phasenverschiebung Diagnose Uhr Korrekturfaktor Schutz Schutzstufe und Passwort H Parameter Testzykluszeit Maximale Zykluszeitverl ngerung Maximale Kommunikationsverz gerung Maximale Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 Minimale Peripheriehaltezeit nderungen dieser Parameter ver ndern auch den Speicherinhalt S7 400H 242 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 7 ndern der CPU Parameter Die neuen Werte sind so zu w hlen dass sie sowohl zu dem momentan geladenen als auch zu dem geplanten neuen Anwenderprogramm passen Ausgangssituation Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Vorgehensweise Um die CPU Parameter eines H Systems zu ndern sind die nachfolgend aufgelisteten Schritte durchzuf hren Einzelheiten zu jedem Schritt sind jeweils in einem Unterkapitel beschrieben Schritt Was ist zu tun Siehe Kapitel 1 CPU Parameter offline ndern Schritt 1 CPU Paramete
263. ffene Betriebsmittel Baugruppen einer S7 400 sind offene Betriebsmittel Das hei t Sie d rfen die S7 400 nur in Geh usen Schr nken oder in elektrischen Betriebsr umen aufbauen wobei diese nur ber Schl ssel oder ein Werkzeug zug nglich sein d rfen Der Zugang zu den Geh usen Schr nken oder elektrischen Betriebsr umen darf nur f r unterwiesenes oder zugelassenes Personal m glich sein Nachfolgendes Bild zeigt den exemplarischen Aufbau einer S7 400H mit gemeinsamer dezentraler Peripherie und Anschluss an einen redundanten Anlagenbus Auf den folgenden Seiten werden die Hard und Software Komponenten beschrieben die zum Aufbau und Betrieb der S7 400H erforderlich sind 23 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Aufbaum glichkeiten der ZG 2000 3 1 Aufbaum glichkeiten der S7 400H Operator Station Engeneering System Anlagenvisulisierung mit Projektierung und WinCC Redundancy und Steuerung mit STEP 7 e S7 REDCONNECT Einer CPU fest zugeordnet Redundante Kommunikation redundanter Anlagenbus Ethernet Automatisierungssystem S7 400H H I m H Dezentrale Peripherie ET 200M Fi Dezentrale Peripherie ET 200M i redundanter PROFIBUS DP Bild 3 1 bersicht Weitere Informationen Die
264. forderlich um den Gleichlauf zu erhalten Dies erh ht die Bausteinlaufzeit und senkt die Kommunikationsperformance Deshalb wird die Leistungsgrenze fr her erreicht Befindet sich das redundant laufende H System nicht an der Leistungsgrenze so gilt als Richtwert dass die Performance gegen ber dem Standardsystem um den Faktor 2 bis 3 geringer ist Welche Gr en beeinflussen die Kommunikationslast Die Kommunikationslast wird von folgenden Gr en beeinflusst e Anzahl Verbindungen angeschlossene BuB Systeme e Anzahl Variablen bzw Anzahl der Variablen in ber WinCC oder auf OPs angezeigten Bildern e Art der Kommunikation BuB S7 Kommunikation S7 Meldefunktionen S5 kompatible Kommunikation e Die projektierte maximale Zyklusverl ngerung durch Kommunikation In den folgenden Abschnitten wird aufgezeigt wodurch die Kommunikationsperformance beeinflusst wird S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 181 Kommunikation 17 8 Allgemeine Aussagen zur Kommunikation 11 8 Allgemeine Aussagen zur Kommunikation Reduzieren Sie die Anzahl der Kommunikationsauftr ge je Sekunde soweit wie m glich Nutzen Sie bei Kommunikationsauftr gen die maximale Nutzdatenl nge indem Sie z B mehrere Variablen bzw Datenbereiche in einem Leseauftrag zusammenfassen Jeder Auftrag ben tigt eine Bearbeitungszeit und sollte daher erst nach Ablauf dieser Zeit auf seinen Status berpr ft werden Ein Hilfsmittel f r die Absch tzun
265. g ber externe Dioden Verschaltung ohne externe Dioden II Til 1 jili o jo o G ja ja A D D o jo jo ES A Bild 10 8 Hochverf gbare Digitalausgabebaugruppen in 1 von 2 Struktur Die Digitalausgabebaugruppen m ssen eine gemeinsame Lastspannungsversorgung haben Peripherie Seite 329 finden Sie im Anhang Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie eripherie Seite 349 i S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 145 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie Verschaltung ber externe Dioden lt gt ohne externe Dioden Hinweise f r die Beschaltung ber Dioden Einsatz von Analogeingabebaugruppen als redundante Peripherie 146 Nachfolgende Tabelle listet auf welche Digitalausgabebaugruppen Sie im redundanten Betrieb ber externe Dioden verschalten Tabelle 10 3 Digitalausgabebaugruppen ber ohne Dioden verschalten Baugruppe 6ES7 422 7BL00 0ABO ber Dioden ohne Dioden 6ES7 422 1FH00 0AAO 6ES7 326 2BF01 0ABO x x 6ES7 322 1BL00 0AAO 6ES7 322 1BF01 0AAO 6ES7 322 8BF00 0ABO 6ES7 322 1FF01 0AAO 6ES7 322 8BH01 0ABO 6ES7 322 8BH10 0ABO x lt gt x lt X lt X lt 6ES7 322 5RD00 0AB0 6ES7 322 5SD00 0AB0
266. g der Bearbeitungszeit finden Sie im Internet zum kostenlosen Download unter Service amp Support http www siemens com automation service amp support ID 1651770 Rufen Sie Kommunikationsauftr ge so auf dass die Daten nach M glichkeit ereignisgesteuert bertragen werden Pr fen Sie das Ergebnis der Daten bertragung nur solange bis der Auftrag abgeschlossen wurde Rufen Sie die Kommunikationsbausteine zeitlich gestaffelt und im Zyklus untersetzt auf um die Kommunikationslast gleichm iger zu verteilen Wenn keine Nutzdaten bertragen werden sollen dann k nnen Sie den Bausteinaufruf mit einem bedingten Sprung bergehen Zwischen S7 Komponenten erzielen Sie eine deutlich h here Kommunikationsperformance wenn Sie die S7 Kommunikationsfunktionen anstatt der S5 kompatiblen Kommunikationsfunktionen einsetzen Verwenden Sie die S5 kompatible Kommunikation FB AG_SEND FB AG_RECV AP_RED nur dann wenn S7 Komponenten mit Nicht S7 Komponenten kommunizieren sollen da die S5 kompatiblen Kommunikationsfunktionen FB AG_SEND FB AG_RECV AP_RED eine deutlich h here Kommunikationslast erzeugen Softwarepaket AP Red Beschr nken Sie bei Einsatz des Softwarepakets AP_RED die Nutzdatengr e auf 240 Byte Sollten gr ere Datenmengen erforderlich sein so bertragen Sie diese durch sequentielle Aufrufe der Bausteine Das Softwarepaket AP_RED nutzt die Mechanismen der FB AG_SEND und FB AG_RCV Benutzen Sie APRE
267. gebnis Die Reserve CPU koppelt an wird aufgedatet siehe Kapitel Ankoppeln und Aufdaten Seite 95 und wird Master Die bisherige Master CPU geht in den STOP Zustand das H System arbeitet mit der neuen Hardware Konfiguration im Solobetrieb S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 221 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 4 Entfernen von Komponenten bei PCS 7 Verhalten der Peripherie Art der Peripherie Zu entfernende E A Baugruppen Einseitige Peripherie der bisherigen Master CPU Einseitige Peripherie der neuen Master CPU Werden von der CPU nicht mehr angesprochen Treiberbausteine sind nicht mehr vorhanden Geschaltete Peripherie Weiterhin vorhandene E A Baugruppen Werden von der CPU nicht mehr angesprochen Ausgabe Baugruppen geben die konfigurierten Ersatz oder Haltewerte aus Werden neu parametriert und von der CPU aktualisiert Arbeiten ohne Unterbrechung weiter Zu entfernende DP Stationen wie zu entfernende E A Baugruppen s o 1 nicht mehr in der Hardware Konfiguration enthalten aber noch gesteckt 2 Zentrale Baurgruppen werden zus tzlich erst zur ckgesetzt Ausgabe Baugruppen geben dabei kurzzeitig 0 aus statt der konfigurierten Ersatz oder Haltewerte Verhalten bei berschreitung der berwachungszeiten 14 4 6 Wenn eine der berwachten Zeiten den konfigurierten Maximalwert berschreitet wird das Aufdaten abgebro
268. gnet f r die Montage in Schr nken mit 19 Einbauma Alternativ k nnen Sie die S7 400H auch auf zwei separaten Baugruppentr gern aufbauen Hierzu stehen die Baugruppentr ger UR1 oder UR2 zur Verf gung Stromversorgung 26 Zur Versorgung ben tigen Sie f r jede H CPU genauer gesagt f r jedes der beiden Teilsysteme der S7 400H eine Stromversorgungsbaugruppe aus dem Standard Systemspektrum der S7 400 Um die Verf gbarkeit der Stromversorgung zu erh hen k nnen Sie in jedes Teilsystem auch zwei redundierbare Stromversorgungen einsetzen Verwenden Sie in diesem Fall die Stromversorgungsbaugruppen PS 405 R PS 407 R Diese k nnen auch gemischt PS 405 R mit PS 407 R redundiert werden S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Aufbaum glichkeiten der S7 400H 3 3 Das Basissystem der S7 400H Synchronisationsmodule Lichtwellenleiter S7 400H Die Synchronisationsmodule dienen zur Kopplung der beiden Zentralbaugruppen Sie werden in die Zentralbaugruppen eingebaut und ber Lichtwellenleiter miteinander verbunden Es gibt zwei Typen von Synchronisationsmodulen einmal bis 10 m Abstand zwischen den CPUs einmal bis 10 km Abstand zwischen den CPUs In einem H System m ssen sie 4 Synchronisationsmodule vom jeweils gleichen Typ einsetzen Die Beschreibung der Syn en S finden Sie im Kapitel Synchronisationsmodule f r S7 400H Seite Die Lichtwellenleiter verbinden die Synchronisationsmodule f r di
269. gruppen passiviert wurden m ssen Sie den Status der entsprechenden Baugruppenpaare im MODUL_STATUS_WORD ermitteln Status der Passivierung ber das Statusbyte ermitteln Das Statuswort FB_RED_IN STATUS_CONTROL_W liegt im Instanz DB des FB 450 RED_IN Das Statusbyte liefert Informationen ber den Status der redundanten Peripherie Die Belegung des Statusbytes ist in der Online Hilfe der jeweiligen Bausteinbibliothek wiedergegeben Status der Passivierung einzelner Baugruppenpaare ber das MODUL_STATUS_WORD ermitteln Das MODUL_STATUS_WORD ist ein Ausgangsparameter des FB 453 und kann entsprechend verschaltet werden Es liefert Informationen ber den Status einzelner Baugruppenpaare Die Belegung der Statusbytes des MODUL_STATUS_WORD ist in der Online Hilfe der jeweiligen Bausteinbibliothek wiedergegeben S7 400H 154 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 6 Weitere M glichkeiten zum Anschluss von redundanter Peripherie 10 6 Weitere M glichkeiten zum Anschluss von redundanter Peripherie Redundante Peripherie auf Anwenderebene Falls Sie die von dem System unterst tzte redundante Peripherie Kapitel Anschluss von Fe 129 nicht verwenden k nnen z B weil die zu redundierende Baugruppe nicht in der Liste unterst tzter Baugruppen aufgef hrt ist k nnen Sie den Einsatz redundanter Peripherie auch auf Anwenderebene realisieren Konfigurationen Es sind folgende Konfigurationen mit
270. gsbeispiel f r die Alarmreaktionszeit Teile der Alarmreaktionszeit Berechnung 294 Zur Erinnerung Die Prozessalarmreaktionszeit setzt sich zusammen aus e Prozessalarmreaktionszeit der CPU und e Prozessalarmreaktionszeit der Signalbaugruppe e 2 x DP Zykluszeit am PROFIBUS DP Beispiel Sie haben eine CPU 417 4H und 4 Digitalbaugruppen im Zentralger t aufgebaut Eine Digitaleingabebaugruppe ist die SM 421 DI 16xUC 24 60 V mit Prozess und Diagnosealarm In der Parametrierung der CPU und der SM haben Sie nur den Prozessalarm freigegeben Sie verzichten auf zeitgesteuerte Bearbeitung Diagnose und Fehlerbearbeitung F r die Digitaleingabebaugruppe haben Sie eine Eingangsverz gerung von 0 5 ms parametriert Es sind keine T tigkeiten am Zykluskontrollpunkt erforderlich Sie haben eine Zyklusbelastung durch Kommunikation von 20 eingestellt F r das Beispiel ergibt sich die Prozessalarmreaktionszeit aus folgenden Zeiten e Prozessalarmreaktionszeit der CPU 417 4H ca 0 6 ms mittlerer Wert im redundanten Betrieb e Verl ngerung durch Kommunikation gem der Beschreibung im Kapitel Seite 292 100 us 1000 us x 20 300 us 0 3 ms e Prozessalarmreaktionszeit der SM 421 DI 16xUC 24 60 V interne Alarmaufbereitungszeit 0 5 ms Eingangsverz gerung 0 5 ms e Da die Signalbaugruppen im Zentralger t stecken ist die DP Zykluszeit am PROFIBUS DP nicht relevant Die Prozessalarmreaktionszeit ergibt sich aus de
271. gungszeit der Parameter ist abh ngig von folgenden Gr en e Baudrate des Bussystems hohe Baudrate gt kurze bertragungszeit e Gr e der Parameter und der Systemdatenbausteine gro e Parameterl nge gt gro e bertragungszeit e Belastung des Bussystems viele Slaves gt l ngere bertragungsrate Hinweis Bei Neuanlauf des DP Masters z B nach Netz AUSJ EIN ist die Buslast am h chsten Empfohlene Einstellung 600 entspricht 60s Hinweis Die H spezifischen CPU Parameter und damit auch die berwachungszeiten werden automatisch berechnet Dabei wird f r die Arbeitsspeicherbelegung aller Datenbausteine ein CPU spezifischer Default Wert zu Grunde gelegt Sollte Ihr H System nicht ankoppeln berpr fen Sie die Angaben zur Belegung des Datenspeichers HW Konfig gt Eigenschaften der CPU gt H Parameter gt Arbeitsspeicherbelegung aller Datenbausteine ACHTUNG Der CP443 5 Extended Bestellnummer 6GK7443 5DX03 darf in einer S7 400H bzw S7 400FH bei Anbindung eines DP PA oder Y Link IM157 Bestellnummer 6ES7157 0AA00 OXAO0 6ES7157 0AA80 Bu 6ES7157 0AA81 0XA0O nur f r bertragungsraten bis 1 5 MBaud eingesetzt werden Abhilfe siehe FAQ 11168943 bei Service amp Support http wem siemens com automation service amp support S7 400H 188 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Projektierung mit STEP 7 12 2 Projektieren mit STEP 7 12 2 5 Vernetzung konfigurieren
272. h erst zur ckgesetzt Ausgabe Baugruppen geben dabei kurzzeitig 0 aus statt der konfigurierten Ersatz oder Haltewerte Verhalten bei berschreitung der berwachungszeiten Wenn eine der berwachten Zeiten den konfigurierten Maximalwert berschreitet wird das Aufdaten abgebrochen und kein Masterwechsel durchgef hrt Das H System bleibt mit der bisherigen Master CPU im Solobetrieb und versucht unter bestimmten Voraussetzungen den Masterwechsel a nen N heres entnehmen Sie bitte dem Kapitel 09 Z eit berwachung Seite 1 14 6 6 STEP 7 Schritt 6 bergang in den Systemzustand Redundant Ausgangssituation Das H System arbeitet mit der neuen eingeschr nkten Hardware Konfiguration im Solobetrieb Vorgehensweise 1 Markieren Sie im SIMATIC Manager eine CPU des H Systems und w hlen Sie den Men befehl Zielsystem gt Betriebszustand 2 Markieren Sie im Dialogfeld Betriebszustand die Reserve CPU und klicken Sie auf die Schaltfl che Neustart Warmstart S7 400H 238 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 6 Entfernen von Komponenten bei STEP 7 Ergebnis Die Reserve CPU koppelt an und wird aufgedatet Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Verhalten der Peripherie Art der Peripherie Einseitige Peripherie der Einseitige Peripherie der Geschaltete Peripherie Reserve CPU Master CPU Zu entfernende E A Werden von der CPU
273. halten Sie ihn in dieser Stellung fest In dieser Stellung funktioniert der Betriebsartenschalter als Taster Ergebnis Die STOP LED ist eine Sekunde lang dunkel eine Sekunde lang hell eine Sekunde lang dunkel und geht dann in Dauerlicht Lassen Sie danach den Schalter los dr cken Sie ihn dann innerhalb der n chsten 3 Sekunden nach MRES und lassen ihn wieder los Ergebnis Die STOP LED blinkt f r mindestens 3 Sekunden mit 2 Hz Url schen wird durchgef hrt und geht danach in Dauerlicht Fall B Die CPU fordert durch langsames Blinken der STOP LED mit 0 5 Hz Url schen an systemseitige Url schanforderung z B nach Ziehen oder Stecken einer Memory Card Bringen Sie den Schalter in Stellung MRES und lassen Sie ihn wieder los Ergebnis Die STOP LED blinkt f r mindestens 3 Sekunden mit 2 Hz Url schen wird durchgef hrt und die LED geht danach in Dauerlicht Ablauf in der CPU beim Url schen Beim Url schen l uft in der CPU folgender Prozess ab S7 400H Die CPU l scht das gesamte Anwenderprogramm im Arbeitsspeicher Die CPU l scht das Anwenderprogramm im Ladespeicher Dabei l scht sie das Programm im integrierten RAM Speicher und auf einer gesteckten RAM Card Haben Sie den Ladespeicher mit einer Flash Card erweitert bleiben die Teile des Anwenderprogramms erhalten die auf der Flash Card gespeichert sind Die CPU l scht alle Z hler Merker und Zeiten au er der Uhrzeit Die CPU testet ihre Hardware Die CPU
274. halteten Aufbau sind die Ein Ausgabebaugruppen einfach einkanalig vorhanden Im redundanten Betrieb k nnen sie von beiden Teilsystemen angesprochen werden Im Solobetrieb kann das Master Teilsystem stets alle geschaltete Peripherie ansprechen im Gegensatz zu einseitiger Peripherie Der Aufbau mit einkanalig geschalteter Peripherie ist m glich mit dem dezentralen Peripherieger t ET 200M mit aktivem R ckwandbus und redundanter PROFIBUS DP Slaveanschaltung Die folgenden Anschaltungen k nnen Sie verwenden Tabelle 10 1 Anschaltungen f r den Einsatz einkanalig geschalteter Peripherie Anschaltung Bestellnummer IM 153 2 6ES7 153 2BA81 0XB0 6ES7 153 2BA02 0XB0 6ES7 153 2BA01 0XB0 6ES7 153 2BA00 0XB0 IM 153 2FO 6ES7 153 2AB02 0XB0 6ES7 153 2AB01 0XB0 6ES7 153 2AB00 0XB0 6ES7 153 2AA02 0XB0 Jedes Teilsystem der S7 400H ist ber eine DP Masterschnittstelle mit einer der beiden DP Slave Schnittstellen der ET 200M verbunden ber DP PA Link ist die Anbindung von PROFIBUS PA an ein redundantes System m glich Die folgenden DP PA Links k nnen Sie verwenden DP PA Link Bestellnummer IM 157 6ES7 157 0BA82 0XA0 6ES7 157 0AA82 0XA0O 6ES7 157 0AA81 0XAO 6ES7 157 0AA80 0XAO ET 200M als DP PA Link mit 6ES7 153 2BA02 0XB0 6ES7 153 2BA01 0XB0 6ES7 153 2BA81 0XB0 ber Y Koppler ist die Anbindung eines einkanaligen DP Mastersystems an ein redundantes System m glich Folgender IM 15
275. hen Der Aufbau mit einkanalig einseitiger Peripherie ist m glich in e Zentral und Erweiterungsger ten e Dezentralen Peripherieger ten Der Aufbau mit einkanalig einseitiger Peripherie empfiehlt sich f r einzelne Ein Ausgabekan le bis hin zu Anlagenteilen bei denen f r die Peripherie die Standard Verf gbarkeit ausreicht Rack 0 Rack 1 DN v einkanalig einseitige E A ea Baugruppen im Zentralger t einkanalig einseitiges zentrales pa Peripherieger t z B ET 200B Aufbau mit einkanalig einseitiger Peripherie Einkanalig einseitige Peripherie und Anwenderprogramm Einseitig eingelesene Informationen z B von Digitaleing ngen werden im Systemzustand Redundant ber die Synchronisationskopplung automatisch an das zweite Teilsystem bertragen Nach der bertragung besitzen beide Teilsysteme die Daten der einkanalig einseitigen Peripherie und werten diese in den beiden identisch vorhandenen Anwenderprogrammen aus F r die Verarbeitung der Information im Systemzustand Redundant ist es deshalb nicht entscheidend ob die Peripherie an die Master oder Reserve CPU angeschossen ist Im Solobetrieb ist der Zugriff auf einseitige Peripherie die dem Partner Teilsystem zugeordnet ist nicht m glich Dies ist in der Programmierung folgenderma en zu beachten Sie m ssen der einkanalig einseitigen Peripherie Funktionen zuordnen die nur bedingt ausgef hrt werden k nnen Damit stellen Sie sicher d
276. hes gilt f r das Hinzuf gen von DP Stationen Das H System arbeitet weiterhin im Systemzustand Redundant Neue Komponenten werden noch nicht angesprochen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 227 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 5 Hinzuf gen von Komponenten bei STEP 7 14 5 2 STEP 7 Schritt 2 Hardware Konfiguration offline ndern Ausgangssituation Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Die hinzugef gten Baugruppen werden noch nicht angesprochen Vorgehensweise 1 F hren Sie offline alle nderungen in der Hardware Konfiguration durch die sich auf die hinzugef gte Hardware beziehen 2 bersetzen Sie die neue Hardware Konfiguration laden Sie diese jedoch noch nicht zum Zielsystem Ergebnis Die ge nderte Hardware Konfiguration liegt im PG vor Das Zielsystem arbeitet weiterhin mit der alten Konfiguration im Systemzustand Redundant Verbindungsprojektierung Verbindungen von oder zu neu hinzugef gten CPs m ssen auf beiden Verbindungspartnern projektiert werden nachdem die nderung des Hardware Ausbaus vollst ndig abgeschlossen ist 14 5 3 STEP 7 Schritt 3 Organisationsbausteine erweitern und laden Ausgangssituation Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Vorgehensweise 1 Stellen Sie sicher dass die Alarm OBs 4x 82 83 85 86 OB88 und 122 in der gew nschten Weise auf Alarme von den neu hinzugekommenen Komponenten reagieren 2 Laden Sie die ge nderten
277. hne Unterbrechung ber alternativen Kanal aufrechterhalten Gehen Sie beim Tausch einer Kommunikationsbaugruppe f r PROFIBUS bzw Industrial Ethernet folgenderma en vor Schritt Was ist zu tun Wie reagiert das System 1 Ziehen Sie die Baugruppe e Beide CPUs bearbeiten synchron den Ziehen Stecken Alarm OB 83 2 Stellen Sie sicher dass die neue e Beide CPUs bearbeiten synchron den Baugruppe keine Parametrierdaten in Ziehen Stecken Alarm OB 83 ihrem integrierten FLASH EPROM hat e Die Baugruppe wird von der und stecken Sie sie entsprechenden CPU automatisch parametriert 3 Schalten Sie die Baugruppe wieder ein e Baugruppe nimmt die Kommunikation wieder auf System baut Kommunikationsverbindung automatisch auf S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb 13 2 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb 13 2 5 Ausfall und Tausch von Synchronisationsmodul oder Lichtwellenleiter In diesem Kapitel sind drei verschiedene Fehlerszenarien zu unterscheiden e Ausfall eines Synchronisationsmoduls bzw Lichtwellenleiter e Ausfall beider Synchronisationsmodule bzw Lichtwellenleiter nacheinander e Gleichzeitiger Ausfall beider Synchronisationsmodule bzw Lichtwellenleiter Die CPU zeigt ber LED und ber Diagnose an ob die untere oder obere Redundanzkopplung ausgefallen ist Nach dem Austausch d
278. ht linear um 5 ms sondern um 10 ms Verdopplung der errechneten Zykluszeit S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 4 Kommunikationslast Abh ngigkeit der tats chlichen Zykluszeit von der Kommunikationslast Das folgende Bild beschreibt die nicht lineare Abh ngigkeit der tats chlichen Zykluszeit von der Kommunikationslast Als Beispiel haben wir eine Zykluszeit von 10 ms gew hlt Zykluszeit 30 ms I In diesem Bereich k nnen Sie die Kommunikationslast einstellen 25 ms 20 ms 15 ms 10 ms D ms t t 0 5 10 20 30 40 50 60 Kommunikationsbelastung Bild 16 6 Abh ngigkeit der Zykluszeit von der Kommunikationslast Weitere Auswirkung auf die tats chliche Zykluszeit Hinweise Empfehlungen S7 400H Durch die Verl ngerung der Zykluszeit durch den Kommunikationsanteil treten statistisch gesehen auch mehr asynchrone Ereignisse innerhalb eines OB 1 Zyklus wie zum Beispiel Alarme auf Dies verl ngert den OB 1 Zyklus zus tzlich Diese Verl ngerung ist abh ngig davon wie viele Ereignisse pro OB 1 Zyklus auftreten und wie lange die Ereignisbearbeitung dauert e berpr fen Sie die Auswirkungen einer Wert nderung des Parameters Zyklusbelastung durch Kommunikation im Anlagenbetrieb e Die Kommunikationslast muss beim Einstellen der maximalen Zykluszeit ber cksichtigt werden da es sonst zu Zeitfehlern kommt e
279. hten ist beschrieben im Handbuch Automatisierungssystem 57 400 Aufbauen Erforderliche Grundkenntnisse Zum Verst ndnis des Handbuchs sind allgemeine Kenntnisse auf dem Gebiet der Automatisierungstechnik erforderlich Au erdem werden Kenntnisse ber die Verwendung von Computern oder PC hnlichen Arbeitsmitteln z B Programmierger ten unter dem Betriebssystem Windows XP bzw Vista vorausgesetzt Da die S7 400H mit der Basissoftware STEP 7 projektiert wird m ssen Sie auch Kenntnisse im Umgang mit der Basissoftware haben Diese Kenntnisse werden im Handbuch Programmieren mit STEP 7 vermittelt Beachten Sie insbesondere beim Einsatz einer S7 400H in explosionsgef hrdeten Bereichen die Hinweise ber die elektrische Sicherheit elektronischer Steuerungen im Anhang des Handbuches Automatisierungssystem 57 400 Aufbauen G ltigkeitsbereich des Handbuchs Das Handbuch ist g ltig f r folgende Komponenten e CPU 412 3H 6ES7 412 3HJ14 0ABO ab Firmware Version V4 5 e CPU 414 4H 6ES7 414 4HM14 0ABO ab Firmware Version V4 5 e CPU 417 4H 6ES7 417 4HT14 0ABO ab Firmware Version V4 5 Notwendige Versionen bzw Bestellnummern wichtiger Systemkomponenten Systemkomponente Externer Master am CP443 5 Extended Notwendige Version bzw Bestellnummer PROFIBUS DP Bestell Nr 6GK7 443 5DX03 0XE0 ab Hardware Stand 1 und ab Firmware Version 5 1 4 Bestell Nr 6GK7 443 5DX04 0XEDO ab Hardware Stand 1 und ab Firmware Version 6 4
280. ich Im redundanten Betrieb ist keine Online Kalibrierung m glich Einsatz bei Spannungsmessung e Bei Betrieb der Baugruppen mit Thermoelementen darf die Diagnose Drahtbruch in HW Konfig nicht aktiviert werden Einsatz bei indirekter Strommessung e Auf Grund des maximalen Spannungsbereiches 1 V kann die indirekte Strommessung ausschlie lich ber einen Widerstand von 50 Ohm durchgef hrt werden Eine systemkonforme Abbildung ist nur m glich f r den Bereich 20 mA S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 141 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie Kanal Bau Kanal Baugruppe Bestellnummer gruppen gruppen granular granular granular V 4 x V5 x V3 x Al 4x15Bit EEx ib 6ES7331 7RD00 0AB0 Sie k nnen die Baugruppe im redundanten Betrieb nicht f r Ex Anwendungen einsetzen Diese Baugruppe ist f r indirekte Strommessung nicht geeignet Einsatz bei direkter Strommessung e Geeignete Z Diode BZX85C6v2 e B rdenf higkeit f r 4 Draht Messumformer RB gt 325 Ohm ermittelt f r den ung nstigsten Fall 1 Eingang 1 Z Diode bei S7 bersteuerungswert 24 mA nach RB RE Imax Uz max Imax e Eingangsspannung f r 2 Draht Messumformer Ue 2Dr lt 8 V ermittelt f r den ung nstigsten Fall 1 Eingang 1 Z Diode bei S7 bersteuerungswert 24 mA nach Ue 2Dr RE Imax Uz max Hinweis Sie k nnen ausschlie lich 2 Draht Messumformer mit exter
281. ie zwei Zentralbaugruppen Master und Reserve beinhaltet S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 387 Glossar H System Hochverf gbares System bestehend aus mindestens zwei Zentralbaugruppen Master und Reserve Sowohl in der Master als auch in der Reserve CPU wird das Anwenderprogramm identisch abgearbeitet Master CPU Zentralbaugruppe die als erste der redundanten Zentralbaugruppen angelaufen ist Sie arbeitet bei einem Verlust der Redundanzkopplung als Master weiter Sowohl in der Master als auch in der Reserve CPU wird das Anwenderprogramm identisch abgearbeitet meantime between failures MTBF Mittlere Betriebszeit zwischen zwei Ausf llen und somit Ma f r die Zuverl ssigkeit einer Baugruppe oder eines Systems meantime down time MDT Die mittlere Ausfallzeit MDT Mean Down Time setzt sich im wesentlichen zusammen aus der Zeit zur Fehlererkennung und der Zeit die zur Reparatur oder zum Tausch defekter Baugruppen ben tigt wird meantime to repair MTTR meantime to repair kennzeichnet die mittlere Reparaturzeit einer Baugruppe oder eines Systems d h die Zeit zwischen dem Auftreten eines Fehlers bis zum Beheben des Fehlers Peripherie einkanalig Von einkanaliger Peripherie spricht man wenn im Gegensatz zu redundanter Peripherie die Ein Ausgabebaugruppe f r ein Prozess Signal nur einmal vorhanden ist Sie kann einseitig oder geschaltet angeschlossen sein Peripherie einseitig Von e
282. iebszustand DEFEKT FEHLERSUCHE Einbitfehler Nach Erkennen und Beseitigen des Fehlers ruft die CPU den OB 84 auf Die Fehlerursache wird in den Diagnosepuffer eingetragen In einem F System wird dem F Programm bereits beim ersten Auftreten eines Quersummenfehlers im STOP oder im Solobetrieb signalisiert dass der Selbsttest einen Fehler erkannt hat Die Reaktion des F Programmes darauf ist im Handbuch Automatisierungssysteme S7 400F und S7 400FH beschrieben S7 400H 92 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 System und Betriebszust nde der S7 400H 8 5 Selbsttest Hardware Fehler mit einseitigem OB 121 Aufruf Quersummernfehler 2 Auftreten Bei Hardware Fehlern mit einseitigem OB 121 Aufruf und bei Quersummenfehlern verh lt sich eine CPU 41x 4H beim zweiten Auftreten so wie in nachfolgender Tabelle f r die verschiedenen Betriebsarten einer CPU 41x 4H dargestellt Tabelle 8 6 Hardware Fehler mit einseitigem OB 121 Aufruf Quersummenfehler 2 Auftreten Fehler CPU im Solobetrieb CPU im Einzelbetrieb CPU im Redundanzbetrieb HW Fehler mit OB 121 wird ausgef hrt OB 121 wird ausgef hrt Die fehlerhafte CPU geht in den einseitigem OB Betriebszustand 121 Aufruf FEHLERSUCHE Das H System geht in den Solobetrieb Quersummen Treten zwei Fehler innerhalb Treten zwei Fehler innerhalb Tritt ein zweiter Fehler noch fehler zweier aufeinander folgender zweier aufeinander folgender innerhalb des Testzyklen auf g
283. ierende B rde zu treiben Angaben hierzu stehen unter den Randbedingungen der einzelnen Baugruppen e Beachten Sie beim Anschluss von 2 Draht Messumformern dass die Z Diodenschaltung in die Versorgungsbilanz des Messumformers stark eingeht Unter den Randbedingungen der einzelnen Baugruppen werden deshalb die notwendige Eingangsspannungen angegeben Zusammen mit der dem Datenblatt des Messumformers zu entnenmenden Angabe f r die Eigenversorgung errechnet sich die minimale Versorgungsspannung nach L gt Ue 2or Uev mu Redundante Analogeingabebaugruppen mit redundanten Gebern Bei zweifach redundantem Geber werden vorzugsweise fehlersichere Analogeingabebaugruppen in 1 von 2 Struktur eingesetzt Analogeingabebaugruppe o lo O o o D II WU Bild 10 10 Hochverf gbare Analogeingabebaugruppen in 1 von 2 Struktur mit zwei Gebern Durch die Redundanz der Geber wird auch deren Verf gbarkeit erh ht Durch Diskrepanzanalyse werden auch externe Fehler erkannt bis auf den Ausfall einer nicht redundanten Lastspannungsversorgung Peripherid Seite bad finden Sie im Anhang Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie eripherie Seite 349 Es gelten die eingangs aufgef hrten allgemeinen Bemerkungen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 151 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie
284. iert f r eine St rfrequenzunterdr ckung von 50 Hz Damit ergibt sich eine Wandlungszeit von 25 ms je Kanal Da 8 Kan le aktiv sind ergibt sich eine Zykluszeit der Analogeingabebaugruppe von 200 ms Die Analogausgabebaugruppe SM 432 AO 8x13Bit wurde parametriert f r den Messbereich 0 10V Damit ergibt sich eine Wandlungszeit von 0 3 ms pro Kanal Da 8 Kan le aktiv sind ergibt sich eine Zykluszeit von 2 4 ms Dazu mu noch addiert werden die Einschwingzeit f r eine ohmsche Last die 0 1 ms betr gt Damit ergibt sich f r einen Analogausgang eine Antwortzeit von 2 5 ms e Alle Komponenten stecken im Zentralger t daher m ssen keine DP Zykluszeiten ber cksichtigt werden e Fall 1 Mit dem Einlesen eines Digitaleingabesignals wird ein Ausgabekanal der Digitalausgabebaugruppe gesetzt Damit ergibt sich eine Reaktionszeit von Reaktionszeit 46 4 ms 4 8 ms 51 2 ms e Fall 2 Ein Analogwert wird eingelesen und ein Analogwert ausgegeben Damit ergibt sich eine Reaktionszeit von Reaktionszeit 46 4 ms 200 ms 2 5 ms 248 9 ms S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 291 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 8 Alarmreaktionszeit 16 8 Alarmreaktionszeit Definition Alarmreaktionszeit Die Alarmreaktionszeit ist die Zeit vom ersten Auftreten eines Alarmsignals bis zum Aufruf der ersten Anweisung im Alarm OB Generell gilt H herpriore Alarme haben Vorrang Das hei t die Alarmreaktionszeit
285. iese Voreinstellung k nnen Sie modifizieren indem Sie die Parameter in der Hardware Konfiguration ndern Nachfolgende Liste gibt einen berblick ber die parametrierbaren Systemeigenschaften die in den CPUs verf gbar sind 58 Allgemeine Eigenschaften z B Name der CPU Anlauf Zyklus Taktmerker z B Zyklus berwachungszeit Remanenz d h Anzahl der Merker Timer und Z hler die gehalten werden Speicher z B Lokaldaten Hinweis Wenn Sie die Aufteilung des Arbeitsspeichers per Parametrierung ndern dann wird beim Laden der Systemdaten in die CPU der Arbeitsspeicher reorganisiert Das hat zur Folge dass Datenbausteine die per SFC erzeugt wurden gel scht werden und die brigen Datenbausteine mit Initialwerten aus dem Ladespeicher vorbesetzt werden Die nutzbare Gr e des Arbeitsspeichers f r Code bzw Datenbausteine wird beim Laden der Systemdaten ge ndert wenn Sie folgende Parameter ndern Gr e des Prozessabbildes byteweise im Register Zyklus Taktmerker Kommunikationsressourcen im Register Speicher Gr e des Diagnosepuffers im Register Diagnose Uhr Anzahl Lokaldaten f r alle Priorit tsklassen im Register Speicher Zuordnung der Alarme Prozessalarme Verz gerungsalarme Asynchronfehleralarme zu den Priorit tsklassen Uhrzeitalarme z B Start Intervalldauer Priorit t Weckalarme z B Priorit t Intervalldauer Diagnose Uhr z B Uhrzeitsynchronisation Schutzstufen H Paramet
286. iesen Bereichen Steigzonen Verbindungssch chte Telefonverteiler R ume usw eine Besch digung ausgeschlossen ist Die Befestigung erfolgt mittels Kabelbinder auf eine Profilschiene Kabeltrasse Gitterkan le wobei der Lichtwellenleiter durch die entsprechende Befestigung nicht gequetscht werden darf siehe Druck Vor der Verlegung m ssen die Kanten des Durchbruches gebrochen bzw abgerundet werden um beim Einziehen und sp teren Befestigen des Lichtwellenleiters eine Besch digung des Mantels zu verhindern Der Biegeradius darf den vom Hersteller vorgeschriebenen Wert nicht unterschreiten Der Radius der Kabelkan le muss bei Richtungs nderungen dem vorgeschriebenen Biegeradius des Lichtwellenleiters entsprechen Beachten Sie beim Einzug von Lichtwellenleitern folgende Punkte S7 400H Entnehmen Sie die zul ssigen Einziehkr fte f r den jeweiligen Lichtwellenleiter dem zugeh rigen Datenblatt und halten Sie sie ein Vermeiden Sie vor dem Kabeleinzug das Auslegen l ngeres Abspulen Verlegen Sie den Lichtwellenleiter m glichst unmittelbar von der Kabelrolle Wickeln Sie den Lichtwellenleiter nicht seitlich ber den Rollen Flansch ab Verdrehgefahr Verwenden Sie beim Einziehen des Lichtwellenleiters m glichst einen Kabelziehstrumpf Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 261 Synchronisationsmodule 15 2 Installation von Lichtwellenleitern e Halten Sie beim Verlegen die spezifizierten Biegeradien ein
287. ig oft erfolgen w rde Aktueller Zyklus Tmax N chster Zyklus Tmin Reserve eu ne Tzyk OB10 Twart OB40 Prozessabbildak Prozessabbildak Prozessabbildak tualisierung der Ausg nge Pra kt der Die tats chliche Zykluszeit ist die Summe aus Tzyk und Twart Sie ist damit immer gr er oder PKO1 ualisierung der tualisierung der OB1 OB1 ZKP Ausg nge Eing nge PK29 PK0 29 Tmin die einstellbare Mindestzykluszeit Tmax die einstellbare Maximalzykluszeit Tzyk die Zykluszeit Twart die Differenz zwischen Tmin und tats chlicher Zykluszeit in dieser Zeit k nnen auftretende Alarme oder ZKP Aufgaben bearbeitet werden PK Priorit tsklasse Bild 16 3 Mindestzykluszeit gleich Tmin 278 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 4 Kommunikationslast 16 4 Kommunikationslast Das Betriebssystem der CPU stellt laufend der Kommunikation den von Ihnen projektierten Prozentsatz der gesamten CPU Verarbeitungsleistung zur Verf gung Zeitscheiben Technik Wird diese Verarbeitungsleistung f r die Kommunikation nicht ben tigt steht sie der brigen Verarbeitung zur Verf gung In der Hardwarekonfiguration k nnen Sie die Belastung durch die Kommunikation zwischen 5 und 50 einstellen Voreingestellt ist der Wert 20 Dieser Prozentsatz ist als Mittelwert zu sehen d
288. igt F r nicht auf das Zielsystem ladbare Bausteine z B VATs wird keine L nge dargestellt Bausteinl ngen auf dem Erstellsystem PG PC werden in der Ansicht Details nicht angezeigt Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 55 Aufbau einer CPU 41x H 3 8 Mehrpunktf hige Schnittstelle MPI 5 8 Mehrpunktf hige Schnittstelle MPI Anschlie bare Ger te An die MPI k nnen Sie z B folgende Teilnehmer anschlie en e Programmierger te PG PC e Bedien und Beobachtungsger te OPs und TDs e Weitere SIMATIC S7 Steuerungen Einige anschlie bare Ger te beziehen zur Versorgung 24 V aus der Schnittstelle Dort wird diese Spannung potentialgebunden zur Verf gung gestellt PG OP CPU Kommunikation Bei der Kommunikation mit PGs OPs kann eine CPU gleichzeitig mehrere Online Verbindungen halten Von diesen Verbindungen ist jedoch durch Voreinstellung immer eine Verbindung f r ein PG und eine Verbindung f r ein OP BuB Ger t reserviert CPU CPU Kommunikation CPUs tauschen Daten ber die S7 Kommunikation aus Weitere Information hierzu finden Sie im Handbuch Programmieren mit STEP 7 Stecker Verwenden Sie ausschlie lich Busstecker mit schr gem Kabelabgang f r PROFIBUS DP bzw PG Kabel zum Anschluss von Ger ten an die MPI siehe nstallationshandbuch MPI Schnittstelle als DP Schnittstelle Die MPI Schnittstelle k nnen Sie auch als DP Schnittstelle parametrieren Hierzu k nnen Sie die MPI Schnittstelle unter
289. ild H System a SE ee Ce ae TEL 7 N 7 OSM1 y PC als Gateway Einkanaliges System Ce cPuatfl Cal ul CP 1 H Gateway CP 2 Leitung CP CPU sH CPUa2 ES E osm2f Bild 11 14 Beispiel Kopplung eines hochverf gbaren Systems mit einem einkanaligen Fremdsystem e N N S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 179 Kommunikation 11 7 Kommunikationsperformance 11 7 Kommunikationsperformance Die Kommunikationsperformance Reaktionszeit bzw Datendurchsatz ist bei einem H System im redundanten Betrieb deutlich geringer als bei einer H CPU im Einzelbetrieb bzw einer Standard CPU Ziel dieser Beschreibung ist es Bewertungskriterien zu geben nach denen Sie die verschiedenen Kommunikationsmechanismen in ihrer Auswirkung auf die Kommunikationsperformance einsch tzen k nnen Definition Kommunikationslast Arbeitsbereich 180 Kommunikationslast ist die Summe aller Auftr gen je Sekunde die an die CPU durch die Kommunikationsmechanismen gestellt werden zuz glich der Auftr ge und Meldungen die von der CPU ausgegeben werden Je h her die Kommunikationslast ist desto gr er ist die Reaktionszeit der CPU d h die CPU braucht l nger um auf einen Auftrag z B Leseauftrag zu reagieren bzw Auftr ge und Meldungen auszugeben In jedem Automatisierungssystem gibt es einen linearen Arbeitsbereich in dem eine Erh hung d
290. im Aufdaten Das Betriebssystem berwacht die folgenden vier projektierbaren Zeiten e Maximale Zykluszeitverl ngerung e Maximale Kommunikationsverz gerung e Maximale Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 e Minimale Peripheriehaltezeit Daf r ist keine zus tzliche Programmierung erforderlich Genaueres siehe Kapitel Ankoppeln und Aufdaten Seite 95 SZL ID W 16 0232 Index W 16 0004 Byte 0 des Wortes index im Datensatz H CPU im Einzelbetrieb W 16 F8 H CPU im Solo Betrieb W 16 F8 oder W 16 F9 H CPU im redundanten Betrieb W 16 F8 und W 16 F1 oder W 16 F9 und W 16 F0O Einschr nkungen bei der H CPU gegen ber der Standard CPU Funktion Wiederanlauf Einschr nkung bei der H CPU Ein Wiederanlauf ist nicht m glich Der OB 101 wird nicht unterst tzt Multicomputing Multicomputing ist nicht m glich OB 60 und SFC 35 werden nicht unterst tzt Anlauf ohne geladene Projektierung Ein Anlauf ohne geladene Projektierung ist nicht m glich Hintergrund OB OB 90 wird nicht unterst tzt Multi DP Masterbetrieb Die H CPUs unterst tzen den Multi DP Masterbetrieb in der Betriebsart REDUNDANT nicht Querverkehr f r DP Slaves In STEP 7 nicht projektierbar quidistanz f r DP Slaves keine quidistanz f r DP Slaves im H System Synchronisation von DP Slaves Die Synchronisation von DP Slave Gruppen ist nicht m glich Die SFC 11 DPSYC_FR wird nicht unters
291. indung zwischen den CPUs berpr fen Bedeutung Verbindung ist in Ordnung Verbindung ist nicht verl sslich das Signal ist gest rt berpr fen Sie die Anschl sse und Verbindungen Stellen Sie sicher dass die Lichtwellenleiter SE vere den Richtlinien in 2 Kapitel Installation von Lichtwellenleitern Seite 260 verlegt sind Verbindung ist unterbrochen oder die Lichtintensit t ist zu gering berpr fen Sie die Anschl sse und Verbindungen Stellen Sie sicher dass die Lichtwellenleiter te Po ver den Richtlinien in 2 Kapitel Installation von Lichtwellenleitern Seite 260 verlegt sind LED LINK OK LED LINK OK hell blinkt dunkel OB 84 Im redundanten Betrieb ruft das Betriebssystem der CPU den OB 84 bei verminderter Leistung der Redundanzkopplung zwischen den beiden CPUs auf LWL Schnittstellen nicht benutzter Module LWL Schnittstellen nicht benutzter Module m ssen Sie beim Lagern zum Schutz der Optik mit Blindstopfen verschlie en Diese stecken im Auslieferungszustand im Synchronisationsmodul Technische Daten Technische Daten Maximaler Abstand zwischen den CPUs 6ES7 960 1AA04 0XAO 10m 6ES7 960 1AB04 0XA0 10 km Versorgungsspannung 5 1 V wird aus der CPU 5 1 V wird aus der CPU versorgt versorgt Stromaufnahme 210 mA 250 mA Verlustleistung 1 1W 1 3W Wellenl nge der optischen 850 nm 1300 nm Transceiver Maximal zul ssige D mpfung des 7 db 12 db Lichtwe
292. iner CPU 41x oder DP Schnittstelle einer CPU 41x 2 oder externe DP Anschaltung CP 443 5 ext PROFIBUS DP Mastersystem IM 157 SUBNETZ PA Mastersystem modularer DP PA DP Master DP Slave Koppler ET200M ET200S oder ES ET200iS PA Slave Feldger t kompakter DP Slave PA Slave Feldger t Bild B 1 bersicht Systemstruktur f r Anlagen nderungen im laufenden Betrieb Hardware Voraussetzungen Anlagen nderungen im laufenden Betrieb Um eine Anlagen nderung im laufenden Betrieb durchf hren zu k nnen m ssen folgende Hardware Voraussetzungen bereits bei der Inbetriebnahme erf llt sein e Einsatz einer S7 400 CPU e S7 400 H CPU nur im Einzelbetrieb e Falls Sie eine CP 443 5 extended einsetzen dann muss diese mindestens den Firmware Stand V5 0 aufweisen e Falls Sie Baugruppen bei ET 200M hinzuf gen wollen Einsatz der IM 153 2 ab MLFB 6ES7 153 2BA00 0XB0 oder der IM 153 2FO ab MLFB 6ES7 153 2BB00 0XB0 Dar ber hinaus m ssen Sie die ET 200M mit aktivem R ckwandbus mit freiem Platz f r die geplante Erweiterung aufbauen Die ET 200M m ssen Sie derart einbinden dass sie sich gem IEC 61158 verh lt e Falls Sie ganze Stationen hinzuf gen wollen Halten Sie die entsprechenden Stecker Repeater etc vor e Falls Sie PA Slaves Feldger te hinzuf gen wollen Einsatz der IM 157 ab MLFB 6ES7 157 0AA82 0XA00 im zugeh rigen DP PA Link Hinweis Sie k nnen Komponenten die Anl
293. inseitiger Peripherie spricht man wenn eine Ein Ausgabebaugruppe nur von einer der redundanten Zentralbaugruppen erreichbar ist Sie kann einkanalig oder mehrkanalig redundant vorhanden sein Peripherie geschaltet Von geschalteter Peripherie spricht man wenn eine Ein Ausgabebaugruppe von allen redundanten Zentralbaugruppen eines H Systems erreichbar ist Sie kann einkanalig oder mehrkanalig redundant vorhanden sein S7 400H 388 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Glossar Peripherie redundant Von redundanter Peripherie spricht man wenn die Ein Ausgabebaugruppe f r ein Prozess Signal mehrfach vorhanden ist Sie kann einseitig oder geschaltet angeschlossen sein Sprachgebrauch redundant einseitige Peripherie oder redundant geschaltete Peripherie Redundant Im Systemzustand Redundant eines H Systems befinden sich die Zentralbaugruppen im Betriebszustand RUN und synchronisieren sich ber die Redundanzkopplung redundante Systeme Redundante Systeme sind dadurch gekennzeichnet dass wichtige Automatisierungskomponenten mehrfach redundant vorhanden sind Bei Ausfall einer redundanten Komponente kommt es zu keiner Unterbrechung in der Programmbearbeitung Redundanz funktionsbeteiligt Redundanz bei der die zus tzlichen technischen Mittel nicht nur st ndig in Betrieb sondern auch an der vorgesehenen Funktion beteiligt sind Synonym aktive Redundanz Redundanzkopplung Kopplung zwischen den Zentralbaugrup
294. insetzen Dezentral geschaltet einsetzbare FMs und CPs Baugruppe Kommunikationsbaugruppe CP 341 1 Punkt zu Punkt Kopplung Bestell Nr 6ES7 341 1AHO0 OAEO 6ES7 341 1BHO0 0OAEO 6ES7 341 1CHO00 0AEO Ausgabestand ab Erzeugnisstand 3 6ES7 341 1AHO1 OAEO 6ES7 341 1BHO1 OAEO 6ES7 341 1CHO01 0OAEO ab Erzeugnisstand 1 mit Firmware V1 0 0 6ES7 341 1AHO2 OAEO 6ES7 341 1BHO2 OAEO 6ES7 341 1CHO2 OAEO ab Erzeugnisstand 1 mit Firmware V2 0 0 Kommunikationsbaugruppe CP 342 2 ASI Bus Anschaltung 6GK7 342 2AH01 0XAO ab Erzeugnisstand 1 mit Firmware V1 10 Kommunikationsbaugruppe CP 343 2 ASI Bus Anschaltung 6GK7 343 2AH00 0XAO ab Erzeugnisstand 2 mit Firmware V2 03 Z hlerbaugruppe FM 350 1 6ES7 350 1AHO1 OAEO 6ES7 350 1AHO2 OAEO ab Erzeugnisstand 1 Z hlerbaugruppe FM 350 2 6ES7 350 2AH00 0OAEO ab Erzeugnisstand 2 Reglerbaugruppe FM 355 C 6ES7 355 0VH10 0AEO ab Erzeugnisstand 4 Reglerbaugruppe FM 355 S 6ES7 355 1VH10 0AEO ab Erzeugnisstand 3 High Speed Boolean Processor FM 352 5 6ES7352 5AH00 0AEO ab Erzeugnisstand 1 mit Firmware V1 0 0 346 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Einsetzbare Funktions und Kommunikationsbaugruppen in S7 400H Baugruppe Bestell Nr Ausgabestand Reglerbaugruppe FM 355 2 C 6ES7 355 0CHO00 OAEO ab Erzeugnisstand 1 mit Firmware V1 0 0 Reglerbaugruppe FM 355 2 S 6ES7
295. is DP Slaves k nnen ber das DP Mastersystem angesprochen werden e Bei geschalteter Peripherie Peripherie Redundanzfehler OB 70 gehendes Ereignis DP Slaves k nnen ber beide DP Mastersysteme angesprochen werden S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 1 A 14 1 S7 400H Anlagen nderungen im laufenden Betrieb Sch zu den in Kapitel Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb 191 Seite 191 beschriebenen M glichkeiten ausgefallene Komponenten im laufenden Betrieb zu ersetzen kann in einem H System auch eine Anlagen nderung durchgef hrt werden ohne das laufende Programm zu unterbrechen Die Vorgehensweise h ngt zum Teil davon ab ob Sie Ihr Anwenderprogramm in PCS 7 oder in STEP 7 bearbeiten Die nachfolgend beschriebenen Vorgehensweisen zu den nderungen im laufenden Betrieb sind jeweils so angelegt da ie vom Sy De Redundant siehe Kapitel Die Systemzust nde der S7 400H Seite 84 ausgehen und diesen auch wieder zum Ziel haben ACHTUNG Halten Sie sich bei Anlagen nderungen im laufenden Betrieb streng an die in diesem Kapitel beschriebenen Regeln Falls Sie gegen eine oder mehrere Regeln versto en kann das Reaktionen des H Systems zur Folge haben die seine Verf gbarkeit einschr nken bis hin zum Ausfall des gesamten Automatisierungssystems F hren Sie eine Anlagen nderung im laufenden Betrieb nur dann d
296. ise ab STEP 7 V5 4 SP3 Um die Firmware der CPUs eines H Systems im RUN zu aktualisieren gehen Sie folgenderma en vor 1 2 3 Setzen Sie eine der CPUs ber das PG in STOP W hlen Sie diese CPU in HW Konfig an F hren Sie den Men befehl Zielsystem gt Firmware aktualisieren aus Das Dialogfeld Firmware aktualisieren ffnet sich In diesem w hlen Sie die Firmware Datei aus ber die die aktuelle Firmware in die ausgew hlte CPU geladen wird W hlen Sie im SIMATIC Manager oder in HW Konfig den Men befehl Zielsystem gt Betriebszustand gt Umschalten auf CPU 41x H und selektieren Sie das Optionsfeld mit ge ndertem Betriebssystem Das H System f hrt eine Master Reserve Umschaltung aus die CPU ist danach wieder im RUN F hren Sie die Schritte 1 bis 3 f r die andere CPU durch Starten Sie die CPU neu Das H System geht dadurch wieder in den Betriebszustand redundant Beide CPUs sind mit aktualisierter Firmware Betriebssystem im Betriebszustand redundant Vorgehensweise ab STEP 7 V5 3 SP2 bis einschlie lich STEP 7 V5 4 SP2 Um die Firmware der CPUs eines H Systems im RUN zu aktualisieren gehen Sie folgenderma en vor 1 S7 400H Setzen Sie eine der CPUs aus dem SIMATIC Manager mit Zielsystem gt Betriebszustand CPUs in STOP W hlen Sie diese CPU in HW Konfig an F hren Sie den Men befehl Zielsystem gt Firmware aktualisieren aus Das Dialogfeld Firmware aktualisieren
297. isierten Zugriff steht immer beiden Teilsystemen der identische Wert zur Verf gung Das H System verwendet zu einem Zeitpunkt immer nur eine der Schnittstellen Die aktive Schnittstelle wird durch das Leuchten der LED ACT auf der entsprechenden IM 153 2 bzw IM 157 angezeigt S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 4 Einsatz von einkanalig geschalteter Peripherie Der Weg ber die momentan aktive Schnittstelle IM 153 2 bzw IM 157 wird als aktiver Kanal der Weg ber die andere Schnittstelle als passiver Kanal bezeichnet Dabei l uft der DP Zyklus stets ber beide Kan le Es werden jedoch nur die Eingangs bzw Ausgangswerte des aktiven Kanals im Anwenderprogramm bearbeit bzw an die Peripherie ausgegeben Analoges gilt f r asynchrone T tigkeiten wie Alarmbearbeitung und den Austausch von Datens tzen Ausfall der einkanalig geschalteten Peripherie Im St rungsfall verh lt sich das H System mit einkanalig geschalteter Peripherie wie folgt e Bei Ausfall der Peripherie ist die gest rte Peripherie nicht mehr verf gbar e Bei bestimmten Ausfallsituationen z B Ausfall eines Teilsystems eines DP Mastersystems oder einer DP Slave Anschaltung IM153 2 bzw IM 157 siehe Kapitel Seite 16 bleibt die einkanalig geschaltete Peripherie f r den Prozess weiterhin verf gbar Dies wird durch die Umschaltung zwischen aktivem und passivem Kanal erreicht Diese Umschaltung erfolgt f r jed
298. ist zum Baugruppenfehler zu addieren Einsatz bei direkter Strommessung e geeignete Z Diode BZX85C6v2 e B rdenf higkeit f r 4 Draht Messumformer Re gt 325 Ohm ermittelt f r den ung nstigsten Fall 1 Eingang 1 Z Diode bei S7 bersteuerungswert 24mA nach Rs Re Imax Uz max Imax e Eingangsspannung der Schaltung bei Betrieb mit 2 Draht Messumformer Ue 2Dr lt 8 ermittelt f r den ung nstigsten Fall 1 Eingang 1 Z Diode bei S7 bersteuerungswert 24mA nach Ue 20r Re Imax Uz max Hinweis Die Schaltung in Bild 10 10 funktioniert nur mit aktiven 4 Draht Messumformern oder fremdgespeisten passiven 2 Draht Messumformern Die Kan le der Baugruppe sind immer als 4 Draht Messumformer zu parametrieren der Messbereichsw rfel muss sich in Stellung C befinden Eine Speisung der Messumformer ber die Baugruppe 2DMU ist nicht m glich S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 139 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie Kanal Bau Kanal Baugruppe Bestellnummer gruppen gruppen granular granular granular V 4 x V5 x V3 x Dezentral Redundante Al zweikanalig x x AI8x12Bit 6ES7331 7KF02 0ABO Einsatz bei Spannungsmessung e Weder bei Betrieb der Baugruppen mit Messumformern noch beim Anschluss von Thermoelementen darf die Diagnose Drahtbruch in HW Konfig aktiviert werden Einsatz f r indirekte S
299. istern zusammengefa t Die Einbindung in Netzwerke und die Projektierung von Verbindungen wird mit NetPro durchgef hrt Diagnose und Programmierung 340 Fehlerdiagnose ist bei der S5 mit Hilfe des Fehlerdatenbausteins realisiert in den das System alle Fehler eintr gt Bei jedem Eintrag wird automatisch der Fehler OB 37 gestartet Weitere Informationen wurden im H Merkerwort hinterlegt Das H Merkerwort setzt sich zusammen aus einem Statusbyte und einem Steuerbyte Die Steuerinformationen k nnen im STEP 5 Anwenderprogramm bitweise gesetzt werden In STEP 7 erfolgt die Systemdiagnose ber den Diagnosepuffer oder durch Auslesen sogenannter Teillisten aus der Systemzustandsliste Die f r H Systeme spezifischen Informationen befinden sich beispielsweise in der SZL71 Diese Abfrage kann mit Hilfe des PGs oder aus dem Anwenderprogramm mit der SFC 51 RDSYSST durchgef hrt werden F r Peripherie Redundanzverlust steht der OB 70 und f r CPU Redundanzverlust steht der OB 72 zur Verf gung Die Funktion des Steuerbytes wird in STEP 7 ber die SFC 90 H_CTRL realisiert Thema bei S5 Gegenpart bei S7 Fehler OB37 Fehler OBs OB 70 und OB 72 Merkersteuerwort SFC 90 H_CTRL Merkerstatuswort SZL71 Fehlerdatenbaustein Diagnosepuffer S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Unterschiede zwischen hochverf gbaren und Standard Systemen Bei der Projektierung und Programmierung eines hochverf gbaren Autom
300. it der bisherigen Master CPU im Solobetrieb und versucht unter bestimmten Voraussetzungen den Masterwechsel sp ter durchzuf hren N heres entnehmen Sie dem Kapitel Seite 109 Bei unterschiedlichen Werten der berwachunggszeiten in den CPUs gelten jeweils die gr eren Werte Aufruf des OB 83 S7 400H Nach der bertragung der Parameter Datens tze an die gew nschten Baugruppen wird der OB 83 aufgerufen Der Ablauf ist wie folgt 1 Nachdem Sie die Parameter nderungen einer Baugruppe in STEP 7 vorgenommen und im RUN in die CPU geladen haben wird der OB 83 gestartet Startereignis W 16 3367 Aus der OB Startinformation relevant sind die logische Basisadresse OB83_MDL_ADDR und der Baugruppentyp OB83_MDL_TYPE Ab jetzt sind die Ein bzw Ausgangsdaten der Baugruppe evil nicht mehr korrekt und es d rfen keine SFCs mehr aktiv sein die Datens tze an diese Baugruppe senden 2 Nach Beendigung des OB 83 erfolgt die Umparametrierung der Baugruppe 3 Nach Beendigung des Umparametriervorgangs wird der OB 83 erneut gestartet Startereignis W 16 3267 falls die Parametrierung erfolgreich war bzw W 16 3968 falls sie nicht erfolgreich war Die Ein bzw Ausgangsdaten der Baugruppe verhalten sich wie nach einem Stecken Alarm d h sie sind zum jetzigen Zeitpunkt unter Umst nden noch nicht korrekt Sie d rfen ab sofort wieder SFCs aufrufen die Datens tze an die Baugruppe senden Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 255
301. iten zu jedem Schritt sind jeweils in einem Unterkapitel beschrieben Schritt Was ist zu tun Siehe Kapitel 1 Parameter offline ndern Schritt 1 Parameter offline ndern Seite 253 2 Reserve CPU stoppen Schritt 2 Reserve CPU stoppen Seite 3 Ge nderte CPU Parameter in die Reserve CPU laden Schritt 3 Neue Hardware Konfiguration in die Reserve CPU laden Seite 254 4 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration Schritt 4 Umschalten auf CPU mit ge nderter Seite 254 Schritt 5 bergang in den Systemzustand ite 256 5 bergang in den Systemzustand Redundant S7 400H 252 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 74 9 Umparametrieren einer Baugruppe Hinweis Sie E Ge r nach A der ee a on N Verhalten des en bleibt unver ndert N heres finden Sie in der Online Hilfe von HW Konfig Laden in Baugruppe gt Laden der Stationskonfiguration im Betriebszustand RUN 14 9 2 Schritt 1 Parameter offline ndern Ausgangssituation Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Vorgehensweise 1 ndern Sie offline in der Hardware Konfiguration die Parameter der Baugruppe 2 bersetzen Sie die neue Hardware Konfiguration laden Sie diese jedoch noch nicht zum Zielsystem Ergebnis Die ge nderte Hardware Konfiguration liegt im PG ES vor Das Zielsystem arbeitet weiterhin mit der alten Konfiguration im
302. itt e Die Zeit Tp s_awr gibt einen Richtwert an sie ist abh ngig von Ihrer Programmstruktur Sie k nnen sie z B durch folgende Ma nahmen reduzieren Legen Sie Daten die h ufig ge ndert werden in anderen DBs ab als Daten die weniger h ufig ge ndert werden Geben Sie f r die DBs eine kleinere Gr e im Arbeitsspeicher an Reduzieren Sie die Zeit Tp s_awr ohne die erl uterten Ma nahmen steigt die Gefahr dass das Aufdaten wegen Ablauf der berwachungszeiten abgebrochen wird Berechnung der maximalen Kommunikationsverz gerung Benutzen Sie folgende Formel Maximale Kommunikationsverz gerung 4 x maximale Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 Die Zeit wird entscheidend bestimmt vom Prozesszustand und von der Kommunikationsbelastung Ihrer Anlage Darunter ist sowohl die absolute Belastung als auch die Belastung im Verh ltnis zur Gr e Ihres Anwenderprogramms zu verstehen Gegebenenfalls m ssen Sie die Zeit korrigieren Berechnung der maximalen Zykluszeitverl ngerung Benutzen Sie folgende Formel Maximale Zykluszeitverl ngerung 10 x maximale Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 Die Zeit wird entscheidend bestimmt vom Prozesszustand und von der Kommunikationsbelastung Ihrer Anlage Darunter ist sowohl die absolute Belastung als auch die Belastung im Verh ltnis zur Gr e Ihres Anwenderprogramms zu verstehen Gegebenenfalls m ssen Sie die Zeit korrigieren S7 400H Systemhandbuch 12 2010
303. ktuelle Wert ausgegeben Wird ein Kanal depassiviert dann wird auf dem nun wieder vorhandenen Kanal der volle Wert ausgegeben Ist dies nicht gew nscht dann muss vor Ausf hrung des FB 451 RED_OUT ein Ersatzwert jeweils auf den niederen Kanal der beiden Baugruppen geschrieben werden Depassivierung von Baugruppen Bei folgenden Ereignissen werden passivierte Baugruppen wieder depassiviert e Wenn das H System anl uft e Wenn das H System in den Betriebszustand redundant wechselt e Nach einer Anlagen nderung im laufenden Betrieb e Wenn Sie die FC 451 RED_DEPA aufrufen und mindestens ein redundanter Kanal oder eine redundante Baugruppe passiviert ist Nachdem eines dieser Ereignisse aufgetreten ist wird die Depassivierung im FB 450 RED_IN ausgef hrt Wenn die Depassivierung f r alle Baugruppen komplett abgeschlossen wurde erfolgt ein Eintrag im Diagnosepuffer Hinweis Ist einer redundanten Baugruppe ein Teilprozessabbild zugeordnet aber der dazugeh rige OB ist nicht in der CPU vorhanden so kann die Gesamtdepassivierung ca 1 Minute lang dauern S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 153 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie 10 5 3 Status der Passivierung ermitteln Vorgehensweise Ermitteln Sie zuerst den Status der Passivierung ber das Statusbyte im Status Steuerwort FB_RED_IN STATUS_CONTROL_W Wenn Sie dabei feststellen dass eine oder mehrere Bau
304. laufzeiten Zyklus und Aufrufzeiten des Anwenderprogramms Wandlungszeiten etc Deshalb kann es vorkommen dass redundante Eingangssignale l nger als die projektierte Diskrepanzzeit unterschiedlich sind Hinweis Meldet ein Kanal einen berlauf mit 16 7FFF oder einen Unterlauf mit 16 8000 wird keine Diskrepanzanalyse durchgef hrt Die betroffene Baugruppe Kanal wird sofort passiviert Deaktivieren Sie deshalb nicht beschaltete Eing nge in HW Config ber den Parameter Messart S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 147 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie Redundante Analogeingabebaugruppen mit nicht redundantem Geber Bei nicht redundantem Geber werden Analogeingabebaugruppen in 1 von 2 Struktur eingesetzt Analogeingabebaugruppen Analogeingabebaugruppen Analogeingabebaugruppen bo Tir 11 TT ST E Ree Spannungsmessung Indirekte Strommessung Direkte Strommessung Bild 10 9 Hochverf gbare Analogeingabebaugruppen in 1 von 2 Struktur mit einem Geber Beim Anschluss eines Gebers an mehrere Analogeingabebaugruppen m ssen Sie folgendes beachten Schalten Sie bei Spannungsgebern die Analogeingabebaugrupp
305. ld 16 9 nn o PAA E PAE Anwender Ge programm E ZKP BeSy SE PAA ol PAE ee EEN Anwender ZKP BeSy ZKP BeSy 16 5 Reaktionszeit en Verz gerung der Eing nge i _ _ DP Zyklulszeit am PROFIBUS DP__ W hrend des Einlesens des PAE ndert sich der Zustand des betrachteten Eingangs Die nderung des Eingangssignals wird im PAE nicht mehr ber cksichtigt Hier wird die nderung des Eingangssignals im PAE ber cksichtigt Hier wird die nderung des Eingangssignals vom Anwenderprogramm verarbeitet Hier wird die Reaktion des Anwenderprogramms auf die nderung des Eingangssignals an die Aus nge abgegeben 1 Verz gerung der Eing nge j Tun DP Zyklulszeit am PROFIBUS DP L ngste Reaktionszeit Die l ngste Reaktionszeit setzt sich wie folgt zusammen e 2x Prozessabbild Transferzeit der Eing nge 2 x Prozessabbild Transferzeit der Ausg nge 2 x Betriebssystembearbeitungszeit 2 x Programmbearbeitungszeit 2 x Laufzeit des DP Slavetelegramms inkl Bearbeitung im DP Master Verz gerung der Eing nge und Ausg nge Dies entspricht der Summe aus doppelter Zykluszeit und Verz gerung der Eing nge und Ausg nge zuz glich der doppelten DP Zykluszeit Berechnung e J J e J S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 285 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 5 Reaktionszeit Peripheriedirektzugriffe Verk rzung der Reaktion
306. ld m glich und oder es ist kein Lesen Schreiben durch die SFC 14 15 mehr m glich S7 400H 78 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 57 400H im PROFIBUS DP Betrieb 7 2 Konsistente Daten Beispiel Das folgende Beispiel f r das Teilprozessabbild 3 TPA 3 zeigt eine m gliche Projektierung in HW Konfig e TPA 3 bei Ausgang Diese 50 Bytes liegen konsistent im Teilprozessabbild 3 Klappliste Konsistent ber gt gesamte L nge und k nnen somit ber normale Ladeeingang xy Befehle gelesen werden e Die Auswahl in der Klappliste Teilprozessabbild gt unter Eingang bedeutet keine Ablage in einem Prozessabbild Sie m ssen mit den Systemfunktionen SFC14 15 arbeiten Eigenschaften DP Slave ES Adresse Kennung E A Typ Lu Eingang DI Direkteingabe m Ausgang Adresse L nge Einheit Konsistent ber Anfang o 50 Byte DI gesamte L nge DI Ende 49 Teilproze abbild Eingang Adresse L nge Einheit Konsistent ber Anfang fo 20 Byte DI gesamte L nge DI Ende 19 Teilproze abbild un e Abbrechen Hilfe Bild 7 3 Eigenschaften DP Slave S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 79 S7 400H im PROFIBUS DP Betrieb 7 2 Konsistente Daten 80 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 System und Betriebszust nde der S7 400H 8 8 1 8 2 System und Betriebszust nde der S7 400H Dieses Kapitel bietet Ihnen eine Einf hrung in
307. le bereit Summe der Stromaufnahmen der an den MPI DP Schnittstellen angeschlossenen Komponenten jedoch maximal 150 mA je Schnittstelle Stromabgabe an DP Schnittstelle DC 5 V maximal 90 mA Pufferstrom typisch 970 pA bis 40 C maximal 1980 uA maximale Pufferzeit Siehe Refernzhandbuch Baugrupendaten Kapitel 3 3 Einspeisung externer Pufferspannung an CPU DC 5 bis 15 V Verlustleistung typisch 7 5 W Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 319 Technische Daten 17 4 Technische Daten der Memory Cards 17 4 Daten 320 Technische Daten der Memory Cards Name Bestellnummer Stromaufnahme Pufferstr me bei 5 V MC 952 256 KB RAM 6ES7952 1AH00 0AAO typ 35 mA typ 1 pA max 80 mA max 40 pA MC 952 1 MB RAM 6ES7952 1AK00 0AAO typ 40 mA typ 3 pA max 90 mA max 50 pA MC 952 2 MB RAM 6ES7952 1ALO0 0AAO typ 45 mA typ 5 pA max 100 mA max 60 pA MC 952 4 MB RAM 6ES7952 1AMOO OAAO typ 45 mA typ 5 pA max 100 mA max 60 pA MC 952 8 MB RAM 6ES7952 1AP00 0AAO typ 45 mA typ 5 pA max 100 mA max 60 pA MC 952 16 MB RAM 6ES7952 1AS00 0AAO typ 100 mA typ 50 pA max 150 mA max 125 pA MC 952 64 MB RAM 6ES7952 1AYO00 0AAO typ 100 mA typ 100 pA max 150 mA max 500 pA MC 952 1 MB 5V FLASH 6ES7952 1KK00 0AAO typ 40 mA max 90 mA MC 952 2 MB 5V FLASH 6ES7952 1KLOO 0OAAO typ 50 mA
308. ler und Merker Bei Speichermangel wird das Ankoppeln mit einem Eintrag im Diagnosepuffer abgebrochen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Ankoppeln und Aufdaten 9 3 Ablauf des Ankoppelns und Aufdatens Wurden Datenbausteine ge ndert die Instanzen von SFBs der S7 Kommunikation enthalten werden diese Instanzen in den Zustand vor Erstaufruf gebracht Hinweis Beim Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration d rfen die Ladespeicher von Master und Reserve unterschiedlich gro sein Umschalten auf CPU mit erweitertem Speicherausbau Sie k nnen auf der Reserve CPU den Ladespeicher vergr ert haben Dabei m ssen die Ladespeichermodule dieselbe Speicherart haben d h es handelt sich entweder um RAM Cards oder um FLASH Cards Bei FLASH Cards m ssen die Inhalte bereinstimmen ACHTUNG Falls Sie auf der Reserve CPU die Speicherart des Ladespeichers oder das Betriebssystem ge ndert haben geht diese nicht in RUN sondern f llt mit entsprechendem Diagnosepuffereintrag zur ck in STOP Falls Sie auf der Reserve CPU den Ladespeicher nicht vergr ert haben geht diese nicht in RUN sondern f llt mit entsprechendem Diagnosepuffereintrag zur ck in STOP Es wird keine Master Reserve Umschaltung durchgef hrt und die bisherige Master CPU bleibt in RUN Ladespe Se sind in Kapitel A Ausfall und Tausch von Komronenent im aufenden Betrieb Seite 191 beschrieben Wenn das Ankoppeln und A
309. lger t oder in ein Erweiterungsger t gesteckt wird enth lt der Gemessen mit IM460 3 und IM461 3 bei einer Kopplungsl nge von 100 m Verl ngerung der Zykluszeit Bei den CPUs der S7 400H m ssen Sie zus tzlich die berechnete Zykluszeit mit einem CPU spezifischen Faktor multiplizieren Diese Faktoren sind in nachfolgender Tabelle aufgef hrt Tabelle 16 6 Verl ngerung der Zykluszeit Anlauf 412 3H Einzel 412 3H 414 4H Einzel 414 4H 417 4H Einzel 417 4H betrieb redundant betrieb redundant betrieb redundant Faktor 1 04 1 2 1 05 1 2 1 05 1 2 Bei langen Synchronisationsleitungen kann sich die Zykluszeit weiter verl ngern Diese Verl ngerung kann bis zu 10 pro Kilometer Leitungsl nge betragen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 2 Berechnung der Zykluszeit Betriebssystembearbeitungszeit im Zykluskontrollpunkt Nachfolgende Tabelle enth lt die Betriebssystembearbeitungszeiten im Zykluskontrollpunkt der CPUs Tabelle 16 7 Betriebssystembearbeitungszeit im Zykluskontrollpunkt Ablauf 412 3H 412 3H 414 4H 414 4H redundant 417 4H Einzel 417 4H Einzelbetrieb redundant Einzelbetrieb betrieb redundant Zyklussteuerung 271 784 us 679 1890 us 198 553 us 548 1417 us 83 315 us 253 679 us im ZKP 284 us 790 us 204 us 609 us 85 us 270 us Zyklusverl ngerung durch Einschach
310. lich die Reserve CPU bleibt mit Diagnosemeldung in STOP e Befindet sich das H System im Systemzustand Redundant k nnen keine Haltepunkte gesetzt werden Betriebszustand FEHLERSUCHE Den Betriebszustand FEHLERSUCHE kann nur vom Systemzustand Redundant aus erreicht werden W hrend der Fehlersuche wird der Systemzustand Redundant verlassen die andere CPU wird ggf Master und arbeitet im Solobetrieb weiter Hinweis Geht w hrend der Fehlersuche die Master CPU in STOP l uft die Fehlersuche auf der Reserve CPU weiter Nach Abschluss der Fehlersuche l uft die Reserve CPU jedoch nicht mehr an W hrend des Selbsttests werden Master und Reserve CPU verglichen Deckt der Test einen Unterschied auf so wird ein Fehler gemeldet M gliche Fehler sind Hardware Fehler Quersummenfehler und RAM PAA Vergleichsfehler Durch folgende Ereignisse wird der Betriebszustand FEHLERSUCHE ausgel st 1 Tritt im redundanten Betrieb ein einseitiger Aufruf des OB 121 auf an nur einer CPU so wird ein Hardware Fehler angenommen und diese CPU geht in den Betriebszustand FEHLERSUCHE Die andere CPU wird ggf Master und arbeitet im Solobetrieb weiter 2 Tritt im redundanten Betrieb an nur einer CPU ein Quersummenfehler auf geht diese CPU in den Betriebszustand FEHLERSUCHE Die andere CPU wird ggf Master und arbeitet im Solobetrieb weiter 3 Tritt im redundanten Betrieb ein RAM PAA Vergleichsfehler auf geht die Reserve CPU in den Betriebszustan
311. liothek Die gleichzeitige Verwendung von Bausteinen aus verschiedenen Bibliotheken ist nicht zul ssig Wenn Sie eine der fr heren Bibliotheken Redundant IO V1 oder Redundant IO CGP durch die Redundant IO CGP V5 0 ersetzen wollen m ssen Sie vorher Ihr Anwenderprogramm entsprechend anpassen Weitere Hinweise entnehmen Sie bitte der kontext sensitiven Baustein Hilfe bzw der Readme zu STEP 7 Umstieg auf kanalgruppengranulare Redundanz F r die Aktivierung der kanalgruppengranularen Passivierung m ssen Sie das Automatisierungssystem anhalten Url schen und Anwenderprogramm im STOP neu laden Beachten Sie folgende Punkte Das Mischen von Bausteinen aus verschiedenen Bibliotheken in einer CPU ist nicht gestattet und kann zu unvorhersehbarem Verhalten f hren Stellen Sie bei der Umstellung eines Projektes sicher dass aus dem Bausteinordner alle Bibliotheksbausteine mit den Bezeichnungen FB450 453 und FC450 451 gel scht wurden und durch die Bausteine aus der Red IO CGP V5 0 ersetzt worden sind F hren Sie diesen Schritt in jedem relevanten Programm aus bersetzen und laden Sie Ihr Projekt Einsatz der Bausteine Bevor Sie die Bausteine einsetzen parametrieren Sie die redundanten Baugruppen in HW Konfig als redundant In welche OBs Sie die einzelnen Bausteine einbinden m ssen finden Sie in nachfolgender Tabelle aufgef hrt Baustein OB FC 450 RED_INIT OB 72 CPU Redundanzfehler nur bei H Systemen Die FC
312. llenleiters Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 259 Synchronisationsmodule 15 2 Installation von Lichtwellenleitern Technische Daten 6ES7 960 1AA04 0XAO 6ES7 960 1AB04 0XAO Maximal zul ssige Differenz der 9m 50m Leitungsl ngen Abmessungen BxHxT mm 25x53x 140 25x53x 140 Gewicht 0 065 kg 0 065 kg 15 2 Installation von Lichtwellenleitern Einleitung Das Verlegen von Lichtwellenleitern ist ausschlie lich durch ausgebildetes Fachpersonal vorzunehmen Halten Sie geltende Vorschriften und Gesetze ein Die Verlegung muss mit der n tigen Sorgfalt ausgef hrt werden stellt sie doch in der Praxis die h ufigste Fehlerquelle dar Ursachen daf r sind e Knickung der Lichtwellenleiter durch zu enge Biegeradien e Quetschung durch berh hte u ere Krafteinwirkung wie Betreten Einklemmen oder Belastung durch andere schwere Kabel e berdehnung durch zu gro e Zugbelastung e Besch digung durch Kanten etc Zul ssige Biegeradien f r konfektionierte Kabel Bei der Verlegung d rfen folgende Biegeradien nicht unterschritten werden e Steckernah 55 mm e W hrend des Einziehens 60 mm mehrmalig e Nach dem Einziehen 40 mm einmalig Zu Beachten bei Lichtwellenleitern f r Synchronisationskopplung der S7 400H Beachten Sie bei der Kabelf hrung dass die beiden Lichtwellenleiter stets getrennt verlegt werden Die getrennte Verlegung erh ht die Verf gbarkeit und sch tzt vor m
313. lobetrieb RUN STOP FEHLERSUCHE Spannungslos DEFEKT keine Synchronisation Ankoppeln RUN ANLAUF ANKOPPELN Aufdaten RUN AUFDATEN Redundant RUN RUN Halt HALT STOP FEHLERSUCHE Spannungslos DEFEKT keine Synchronisation S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 System und Betriebszust nde der S7 400H 8 4 Die Betriebszust nde der CPUs 8 4 Die Betriebszust nde der CPUs Betriebszust nde beschreiben das Verhalten der CPUs zu jedem beliebigen Zeitpunkt Das Wissen ber die Betriebszust nde der CPUs ist n tzlich f r die Programmierung des Anlaufs den Test und die Fehlerdiagnose Betriebszust nde vom NETZEIN bis zum Systemzustand Redundant Generell sind beide CPUs gleichberechtigt so dass jede CPU entweder Master oder Reserve CPU sein kann Aus Gr nden der besseren Lesbarkeit setzt die Abbildung voraus dass die Master CPU CPU 0 vor der Reserve CPU CPU 1 eingeschaltet wird zn Bild betrachtet die Betriebszust nde der beiden CPUs vom Ian bis and Redundant Nicht aufgef hrt sind die Betrieb nde Seite 89 und FEHLERSUCHE Betriebszustand eg NETZEIN an CPU 0 Master CPU NETZEIN an CPU 1 Reserve CPU Systemzustand G Stop STOP STOP 2 Anlauf ANLAUF STOP 3 Solobetrieb RUN STOP Aktualisieren des ANLAUF Anope RUN Anwenderprogramms ANKOPPELN Aktualisieren von Eeer G Aufdaten RUN dynamischen Daten AUFDANEN
314. lsystem S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 211 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 3 Hinzuf gen von Komponenten bei PCS 7 Ergebnis Die ge nderte Hardware Konfiguration liegt im PG ES vor Das Zielsystem arbeitet weiterhin mit der alten Konfiguration im Systemzustand Redundant Verbindungsprojektierung Verbindungen von oder zu neu hinzugef gten CPs m ssen auf beiden Verbindungspartnern projektiert werden nachdem die nderung des Hardware Ausbaus vollst ndig abgeschlossen ist 14 3 3 PCS 7 Schritt 3 Reserve CPU stoppen Ausgangssituation Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Vorgehensweise 1 Markieren Sie im SIMATIC Manager eine CPU des H Systems und w hlen Sie den Men befehl Zielsystem gt Betriebszustand 2 Markieren Sie im Dialogfeld Betriebszustand die Reserve CPU und klicken Sie auf die Schaltfl che Stop Ergebnis Die Reserve CPU geht in den STOP Zustand die Master CPU bleibt im RUN Zustand das H System arbeitet im Solobetrieb Einseitige Peripherie der Reserve CPU wird nicht mehr angesprochen Peripheriezugriffsfehler der einseitigen Peripherie f hren zwar zum Aufruf des OB 85 werden aber wegen des bergeordneten CPU Redundanzverlustes OB 72 nicht gemeldet Der OB 70 Peripherie Redundanzverlust wird nicht aufgerufen S7 400H 212 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 3 Hinzuf gen von Komponenten bei PC
315. lt verhindert x x DI32xDC 24 V 6ES7 321 1BLOO OAAO Bei bestimmten Anlagenzust nden kann es w hrend des Ziehens des Frontsteckers der zweiten Baugruppe kurzzeitig zum Einlesen falscher Werte der ersten Baugruppe kommen Dies wird durch die Verwendung von Seriendioden wie in Bild F 2 dargestellt verhindert X X DI 8xAC 120 230V 6ES7 321 1FF01 0AAO x X DI 4xNamur EEx ib 6ES7 321 7RD00 0AB0 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 137 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie Kanal Bau Kanal Baugruppe Bestellnummer gruppen gruppen granular granular granular V 4 x V5 x V3 x Sie k nnen die Baugruppe im redundanten Betrieb nicht f r Ex Anwendungen einsetzen Einsatz mit nicht redundantem Geber e Sie k nnen ausschlie lich 2 Draht NAMUR Geber bzw Kontaktgeber anschlie en e Ein Potentialausgleich des Geberkreises sollte nur von einem Punkt sinnvoll Geber Minus aus erfolgen e Vergleichen Sie bei Auswahl der Geber deren Eigenschaften mit der spezifizierten Eingangscharakteristik Beachten Sie dass die Funktion sowohl mit einem als auch mit zwei Eing ngen gew hrleistet sein muss Bei NAMUR Gebern gilt so z B f r den 0 Strom gt 0 2 mA f r den 1 Strom gt 4 2 mA x x DI 16xNamur 6ES7321 7THO00 OABO Einsatz mit nicht redundantem Geber e Ein Potentialausgleich des Geberkreises sollte nur von ein
316. ltungsbeispiele f r redundante 349 Seite 3 Hinweis Beachten Sie dass N herungsschalter Beros den Strom f r die Kan le beider Digitaleingabebaugruppen liefern m ssen Die technischen Daten der jeweiligen Baugruppen geben aber nur den n tigen Strom pro Eingang an S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie Einsatz redundanter Digitaleingabebaugruppen mit redundanten Gebern Mit redundanten Gebern setzen Sie Digitaleingabebaugruppen in 1 von 2 Struktur ein Digitaleingabebaugruppen pii 11 l Bild 10 7 Hochverf gbare Digitaleingabebaugruppen in 1 von 2 Struktur bei 2 Gebern Durch die Redundanz der Geber wird auch deren Verf gbarkeit erh ht Durch Diskrepanzanalyse werden alle Fehler erkannt bis auf den Ausfall einer nicht redundanten Lastspannungsversorgung Zur weiteren Erh hung der Verf gbarkeit k nnen Sie die Lastspannungsversorgung redundant auslegen Penner Saite bad finden Sie im Anhang Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie eripherie Seite 349 Redundante Digitalausgabebaugruppen Die hochverf gbare Ansteuerung eines Stellglieds erreichen Sie indem Sie zwei Ausg nge von zwei Digitalausgabebaugruppen oder fehlersicheren Digitalausgabebaugruppen parallel schalten 1 von 2 Struktur Verschaltun
317. m Einschalten der CPU oder bei Spannungswiederkehr nach NETZ AUS einen Neustart oder Kaltstart durchf hren entweder mit dem Betriebsartenschalter oder ber ein PG Die fehlende bzw ausgefallene Pufferbatterie wird als externer Fehler gemeldet die LED EXTF leuchtet Anwenderprogramm laden Auf eine FLASH Card k nnen Sie nur Ihr vollst ndiges Anwenderprogramm laden ACHTUNG Datenbaustein auf FLASH Card Es d rfen keine Datenbausteine auf die FLASH Card bertragen werden die im Anlauf der CPU automatisch erzeugt werden Wen dies geschieht l uft die CPU nicht an Die automatisch erzeugten Datenbausteine sind in einem Offline Projekt allerdings nur dann vorhanden wenn Sie sie aus der CPU in das Offline Projekt geladen haben Teile eines Anwenderprogrammes nachladen Teile eines Anwenderprogrammes k nnen Sie mit dem PG in den auf der CPU integrierten Ladespeicher nachladen Beachten Sie dass der Inhalt dieses integrierten RAM Speichers beim Url schen gel scht wird Nach dem Url schen ist also wieder das Anwenderprogramm aktuell das auf der FLASH Card gespeichert ist Welche Memory Card Kapazit t verwenden Die Kapazit t der von Ihnen ben tigten Memory Card richtet sich nach dem Umfang des Anwenderprogramms Speicherbedarf mit dem SIMATIC Manager ermitteln 54 Sie k nnen sich die Baustein L ngen offline im Dialogfeld Eigenschaften Bausteinordner offline Bausteine gt Objekteigenschaften gt
318. m SIMATIC Manager eine CPU des H Systems und w hlen Sie den Men befehl Zielsystem gt Betriebszustand 2 Klicken Sie im Dialogfeld Betriebszustand auf die Schaltfl che Umschalten auf 3 W hlen Sie im Dialogfeld Umschalten die Option mit ge nderter Konfiguration und klicken Sie auf die Schaltfl che Umschalten 4 Best tigen Sie die anschlie ende Sicherheitsabfrage mit OK Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 237 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 6 Entfernen von Komponenten bei STEP7 Ergebnis Die Reserve CPU koppelt an wird aufgedatet siehe Kapitel Ankoppeln und Aufdate Seite 35 und wird Master Die bisherige Master CPU geht in den STOP Zustand das H System arbeitet weiterhin im Solobetrieb Verhalten der Peripherie Art der Peripherie Einseitige Peripherie der Einseitige Peripherie der Geschaltete Peripherie bisherigen Master CPU neuen Master CPU Zu entfernende E A Werden von der CPU nicht mehr angesprochen Baugruppen Weiterhin vorhandene Werden von der CPU nicht Werden neu parametriert 2 und Arbeiten ohne Unterbrechung E A Baugruppen mehr angesprochen von der CPU aktualisiert weiter Ausgabe Baugruppen geben die konfigurierten Ersatz oder Haltewerte aus Zu entfernende DP wie zu entfernende E A Baugruppen So Stationen 1 nicht mehr in der Hardware Konfiguration enthalten aber noch gesteckt 2 Zentrale Baurgruppen werden zus tzlic
319. mA und 4 9 mA flie t Schalten Sie hierf r ber den Geber einen Widerstand Dessen Wert ist schalterabh ngig und betr gt bei Kontakten zwischen 6800 und 8200 Ohm Bei Beros berechnen Sie den Widerstand nach folgender Formel 30V 4 9MmA I_R_Bero lt R lt 20V 2 4mA I_R_Bero x x DI 32xDC 24V 6ES7 421 1BLOx OAAO x x DI 32xUC 120V 6ES7 421 1ELOO OAAO Dezentral Redundante DI zweikanalig x x DI16xDC 24 V Alarm 6ES7 321 7BHO00 0ABO x x x DI16xDC 24 V 6ES7 321 7BHO1 0ABO Bei einem Fehler auf einem Kanal wird die gesamte Gruppe 2 Kan le passiviert Einsatz mit nicht redundantem Geber e Diese Baugruppe hat die Diagnose Drahtbruch Wollen Sie diese nutzen m ssen Sie sicherstellen dass bei Verwendung eines Gebers der parallel an zwei Eing ngen ausgewertet wird in Summe auch im Signalzustand 0 ein Strom zwischen 2 4 mA und 4 9 mA flie t Schalten Sie hierf r ber den Geber einen Widerstand Dessen Wert ist schalterabh ngig und betr gt bei Kontakten zwischen 6800 und 8200 Ohm Bei Beros berechnen Sie den Widerstand nach folgender Formel 30V 4 9MmA I_R_Bero lt R lt 20V 2 4mA I_R_Bero x x DI16xDC 24 V 6ES7 321 1BHO2 0AAO Bei bestimmten Anlagenzust nden kann es w hrend des Ziehens des Frontsteckers der zweiten Baugruppe kurzzeitig zum Einlesen falscher Werte der ersten Baugruppe kommen Dies wird durch die Verwendung von Seriendioden wie in Bild F 1 dargestel
320. max 100 mA MC 952 4 MB 5V FLASH 6ES7952 1KMOO 0OAAO typ 40 mA max 90 mA MC 952 8 MB 5V FLASH 6ES7952 1KPO0O 0AAO typ 50 mA max 100 mA MC 952 16 MB 5V FLASH 6ES7952 1KS00 0AAO typ 55 mA max 110 mA MC 952 32 MB 5V FLASH 6ES7952 1KT00 0AAO typ 55 mA max 110 mA MC 952 64 MB 5V FLASH 6ES7952 1KYO00 0AAO typ 55 mA max 110 mA Abmessungen BxHxT in mm 7 5x57x87 Gewicht max 35g EMV Schutz Durch konstruktive Ma nahmen gegeben S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Technische Daten 17 5 17 5 Laufzeiten der FCs und FBs zur redundanten Peripherie Tabelle 17 1 Laufzeiten der Bausteine zur redundanten Peripherie Laufzeiten der FCs und FBs zur redundanten Peripherie Baustein FC 450 RED_INIT Angaben beziehen sich auf den Anlauf Laufzeit im Einzel Solobetrieb 2 ms 300 us projektiertes Baugruppenpaar Bei der Angabe des Wertes f r ein Baugruppenpaar handelt es sich um einen gemittelten Wert Bei wenigen Baugruppen kann die Laufzeit lt 300 us sein Bei einer gro en Anzahl von redundanten Baugruppen kann der Wert auch gt 300 us werden Laufzeit im redundanten Betrieb FC 451 RED_DEPA 160 us 360 us FB 450 RED_IN Aufruf findet in den entsprechenden Ablaufebenen statt 750 us 60 us Baugruppenpaar des aktuellen TPA Bei der Angabe des Wertes f r ein Baugruppenpaar handelt es sich um einen gemittelten Wert Durch auftre
321. mbearbeitungszeit ca 12 0 ms e Prozessabbild Transferzeit 4 Doppelwort Zugriffe und 3 Wort Zugriffe Prozessabbild 9 us 7 x25 7 us ca 0 189 ms e Betriebssystemlaufzeit im Zykluskontrollpunkt ca 0 609 ms Die Zykluszeit ergibt sich aus der Summe der aufgef hrten Zeiten Zykluszeit 12 0 ms 0 189 ms 0 609 ms 12 789 ms Berechnung der tats chlichen Zykluszeit e Ber cksichtigung Kommunikationslast 12 789 ms 100 100 40 21 33 ms e Alle 100 ms wird ein Uhrzeitalarm mit einer Laufzeit von 0 5 ms ausgel st Der Alarm kann w hrend eines Zyklus maximal einmal ausgel st werden 0 5 ms 0 588 ms aus Tabelle 16 9 1 088 ms Ber cksichtigung der Kommunikationslast 1 088 ms 100 100 40 1 813 ms e 21 33 ms 1 813 ms 23 143 ms Die tats chliche Zykluszeit betr gt damit unter Ber cksichtigung der Zeitscheiben aufgerundet 23 2 ms S7 400H 290 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 7 Berechnungsbeispiele f r die Zyklus und Reaktionszeit Berechnung der l ngsten Reaktionszeit e L ngste Reaktionszeit 23 2 ms 2 46 4 ms e Verz gerungszeiten der Ein und Ausg nge die Digitaleingabebaugruppe SM 421 DI 32xDC 24 V hat eine Eingangsverz gerung von maximal 4 8 ms je Kanal die Digitalausgabebaugruppe SM 422 DO 16xDC 24 V 2A hat eine vernachl ssigbare Ausgangsverz gerung die Analogeingabebaugruppe SM 431 Al 8x13Bit wurde parametr
322. mehr Dadurch kann der Umschaltvorgang zwischen aktivem und passivem Kanal beschleunigt werden Dauer der Umschaltung des aktiven Kanals Die Umschaltdauer betr gt maximal DP Fehlererkennungszeit DP Umschaltzeit Umschaltzeit der DP Slave Anschaltung S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 127 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 4 Einsatz von einkanalig geschalteter Peripherie Die beiden ersten Summanden k nnen Sie aus den Busparametern Ihres DP Mastersystems in STEP 7 ermitteln Den letzten Summanden bestimmen Sie aus den Handb chern der betreffenden DP Slave Anschaltungen Dezentrales Peripherieger t ET 200M bzw Buskopplung DP PA ACHTUNG Falls Sie F Baugruppen einsetzen m ssen Sie die berwachungszeit jeder F Baugruppe gr er w hlen als die Umschaltdauer des aktiven Kanals im H System Falls Sie diese Vorschrift nicht beachten kann es bei der Umschaltung des aktiven Kanals zum Ausfall von F Baugruppen kommen ACHTUNG In die obige Berechnung geht auch die Bearbeitungsdauer im OB 70 oder OB 86 ein Achten Sie darauf dass die Bearbeitung f r eine DP Station nicht l nger als 1 ms dauert Sind umfangreichere Bearbeitungen notwendig koppeln Sie diese aus der unmittelbaren Bearbeitung der genannten OBs aus Beachten Sie dass ein Signalwechsel nur dann von der CPU erkannt werden kann wenn die Signaldauer gr er ist als die angegebene Umschaltdauer Bei einer Umschaltung des komplet
323. mehrfachen Gebern an der gleichen Mess Stelle Die redundanten Komponenten werden so angeordnet dass durch den Ausfall einer Komponente die Funktionsf higkeit des Systems nicht beeinflusst wird Auch hier ist eine detaillierte Diagnoseanzeige ein wesentliches Element der Verf gbarkeit Die Verf gbarkeit eines Systems wird in Prozent ausgedr ckt Sie wird bestimmt durch die mittlere Betriebszeit zwischen zwei Ausf llen MTBF und die mittlere Reparaturzeit MTTR MDT F r ein zweikanaliges 1von2 H System kann die Verf gbarkeit mit folgender Formel berechnet werden MTBF V 1v2 100 MTBF MDT MTBF MDT MTBF Zeit Bild A 4 Verf gbarkeit Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 327 Kennwerte redundanter Automatisierungssysteme A 2 MTBF Vergleich ausgew hlter Konfigurationen A 2 MTBF Vergleich ausgew hlter Konfigurationen In den folgenden Abschnitten werden Systeme mit zentraler Peripherie bzw mit dezentraler Peripherie verglichen Folgende Randbedingungen sind f r die Berechnung gesetzt e MDT Mean Down Time 4 Stunden e Umgebungstemperatur 40 Grad e Pufferspannnung ist gew hrleistet A 2 1 Systemkonfigurationen mit redundanter CPU 417 4H Das folgende System mit einer CPU z B CPU 417 4H im Einzelbetrieb dient als Basis zur Berechnung eines Vergleichsfaktors der das Vielfache der System MTBF der anderen Systeme mit zentraler Peripherie im Vergleich zur Basis angibt Hochverf gbare CPU im Einzelbetrieb
324. mittelten Wert Bei wenigen Baugruppen kann die Laufzeit lt 2 us sein Bei einer grossen Anzahl von redundanten Baugruppen kann der Wert auch gt 2 us werden 860 us 2 us Baugruppenpaar des aktuellen TPA Bei der Angabe des Wertes f r ein Baugruppenpaar handelt es sich um einen gemittelten Wert Bei wenigen Baugruppen kann die Laufzeit lt 2 us sein Bei einer grossen Anzahl von redundanten Baugruppen kann der Wert auch gt 2 us werden S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 321 Technische Daten 17 5 Laufzeiten der FCs und FBs zur redundanten Peripherie Baustein FB 452 RED_DIAG Laufzeit im Einzel Solobetrieb Aufruf fand im OB 72 statt 160 us Aufruf fand im OB82 83 85 statt 250 us 5 us projektiertes Baugruppenpaar Im Extremfall kann sich die Laufzeit des FB RED_DIAG bis 1 5 ms erh hen Dies gilt dann wenn der Arbeits DB eine L nge von 60 kByte erreicht hat und der ausgel ste Alarm von einer Baugruppe stammt die nicht zur redundanten Peripherie geh rt Laufzeit im redundanten Betrieb Aufruf fand im OB 72 statt 360 us Aufruf fand im OB82 83 85 statt 430 us Grundlast 6 us projektiertes Baugruppenpaar Im Extremfall kann sich die Laufzeit des FB RED_DIAG bis 1 5 ms erh hen Dies gilt dann wenn der Arbeits DB eine L nge von 60 kByte erreicht hat und der ausgel ste Alarm von einer Baugruppe stammt die nicht zur redundanten Peripherie geh rt
325. mory Cards f r S7 400 Bei der S7 400 werden zwei Arten von Memory Cards eingesetzt e RAM Cards e FLASH Cards Welche Art von Memory Card verwenden RAM Card FLASH Card S7 400H Ob Sie eine RAM Card oder eine FLASH Card verwenden h ngt davon ab wie Sie die Memory Card einsetzen wollen Tabelle 5 4 Arten von Memory Cards Wenn Sie dann Ihr Programm auch w hrend der Betriebsart RUN verwenden Sie eine RAM Card ndern wollen auch im spannungslosen Zustand also ohne verwenden Sie eine FLASH Card Pufferung oder au erhalb der CPU Ihr Anwenderprogramm dauerhaft auf der Memory Card speichern wollen Stecken Sie die RAM Card zum Laden des Anwenderprogramms in die CPU Laden Sie das Anwenderprogramm mit STEP 7 Zielsystem gt Anwenderprogramm laden in Memory Card Sie k nnen das gesamte Anwenderprogramm oder einzelne Teile wie z B FBs FCs OBs DBs oder SDBs im Zustand STOP oder im Zustand RUN in den Ladespeicher laden Wenn Sie die RAM Card aus der CPU entfernen geht die darauf gespeicherte Information verloren Die RAM Card besitzt keine eingebaute Pufferbatterie Enth lt die Stromversorgung eine funktionsf hige Pufferbatterie oder wird bei der CPU eine externe Pufferspannung an der Buchse EXT BATT eingespeist bleibt der Speicherinhalt der RAM Card nach Ausschalten der Stromversorgung erhalten solange die RAM Card in der CPU und die CPU im Baugruppentr ger gesteckt bleiben We
326. n Ausf hrliche Informationen zu der SFC 90 H_CTRL finden Sie im Handbuch Systemsoftware f r S7 300 400 System und Standardfunktionen ACHTUNG Bei einem fehlersicheren System d rfen die zyklischen Selbsttests nicht gesperrt und anschlie end wieder freigegeben werden Genaueres siehe im Handbuch Automatisierungssysteme S7 400F und S7 400FH Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 93 System und Betriebszust nde der S7 400H 8 6 Zeitverhalten 8 6 Zeitverhalten Laufzeiten der Befehle Die Laufzeiten der STEP 7 Befehle finden Sie in der Operationsliste zu den S7 400H CPUs Bearbeitung von Peripheriedirektzugriffen Reaktionszeit 8 7 94 Beachten Sie bitte dass jeder Peripheriezugriff eine Synchronisation der beiden Teilger te erfordert und somit die Zykluszeit verl ngert Vermeiden Sie deshalb in Ihrem Anwenderprogramm Peripheriedirektzugriffe und benutzen Sie stattdessen den Zugriff ber Prozessabbilder bzw Teilprozessabbildern z B bei Weckalarmen Dies bewirkt eine h here Performance da bei Prozessabbildern stets ein ganzer Satz von Werten auf einmal synchronisiert werden kann Ausf h en zur Berechnung der Reaktionszeiten finden Sie im Kapitel Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 Seite 269 Beachten Sie dass das Aufdaten der Reserve CPU die Alarmreaktionszeit verl ngert Die Alarmreaktionszeit ist abh ngig von der Priorit tsklasse da beim Aufdaten eine abgestufte
327. n Ihren Siemens Ansprechpartner in den f r Sie zust ndigen Vertretungen und Gesch ftsstellen Ihren Ansprechpartner finden Sie unter Ansprechpartner http www siemens com automation partner Den Wegweiser zum Angebot an technischen Dokumentationen f r die einzelnen SIMATIC Produkte und Systeme finden Sie unter Dokumentation http www automation siemens com simatic portal html_00 techdoku htm Den Online Katalog und das Online Bestellsystem finden Sie unter Katalog http mall automation siemens com H F Competence Center Trainingscenter Zum Thema hochverf gbares Automatisierungssystem SIMATIC S7 bietet das H F Competence Center in N rnberg einen speziellen Workshop an Au erdem hilft Ihnen das H F Competence Center bei der Projektierung bei der Inbetriebsetzung und bei Problemen vor Ort e mail hf cc aud siemens com Um Ihnen den Einstieg in das Automatisierungssystem SIMATIC S7 zu erleichtern bieten wir entsprechende Kurse an Wenden Sie sich bitte an Ihr regionales Trainingscenter oder an das zentrale Trainingscenter Training http www sitrain com index_de html A amp D Technical Support Sie erreichen den Technical Support f r alle Industry Automation Produkte ber das Web Formular f r den Support Request Support Request http www siemens de automation support request Weitere Informationen zu unserem Technical Support finden Sie im Internet unter Technical Support http support
328. n S7 400H umfangreiche Selbsttestfunktionen realisiert die automatisch und vollkommen verdeckt ablaufen Dabei werden folgende Komponenten und Funktionen getestet e Kopplung der Zentralger te e Prozessor e Interner Speicher der CPU e Peripheriebus Wird durch den Selbsttest ein Fehler erkannt so versucht das H System diesen zu beheben oder seine Auswirkungen zu unterdr cken Eine genaue Beschreibung des Selbsttests finden Sie in Kapitel Selbsttest Seite 91 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 83 System und Betriebszust nde der S7 400H 8 3 Die Systemzust nde der S7 400H 8 3 Die Systemzust nde der S7 400H Die Systemzust nde der S7 400H resultieren aus den Betriebszust nden der beiden CPUs Der Begriff des Systemzustands wird benutzt um einen vereinfachten Ausdruck zu erhalten der die zeitgleich auftretenden Betriebszust nde der beiden CPUs kennzeichnet Beispiel Statt es befindet sich die Master CPU im RUN und die Reserve CPU befindet sich im Betriebszustand ANKOPPELN gebrauchen wir die S7 400H ist im Systemzustand Ankoppeln berblick der Systemzust nde Die folgende Tabelle zeigt die m glichen Systemzust nde der S7 400H 84 Tabelle 8 1 bersicht der Systemzust nde der S7 400H Systemzust nde der S7 400H Betriebszust nde der beiden CPUs Master Reserve Stop STOP STOP Spannungslos DEFEKT Anlauf ANLAUF STOP Spannungslos DEFEKT keine Synchronisation So
329. n die Kennwerte f r redundante Automatisierungssysteme und zeigt anhand einiger ausgew hlter Konfigurationen die praktische Auswirkung von redundanten Aufbauformen Eine bersicht ber die MTBF verschiedener SIMATIC Produkte finden Sie in den SIMATIC FAQs bei http support automation siemens com unter der ID 16818490 A 1 Grundbegriffe Zuverl ssigkeit Zur quantitativen Bewertung von redundanten Automatisierungssystemen werden in der Regel die Parameter Zuverl ssigkeit und Verf gbarkeit ben tigt die im folgenden n her beschrieben sind Zuverl ssigkeit ist die Eigenschaft einer technischen Einrichtung ihre Funktion w hrend ihrer Betriebsdauer zu erf llen Dies ist meist nicht mehr m glich wenn eine Komponente ausgefallen ist Als Ma f r die Zuverl ssigkeit wird daher oft die mittlere Betriebszeit zwischen zwei Ausf llen MTBF Mean Time Between Failure angegeben Sie kann entweder statistisch ber in Betrieb befindliche Systeme oder rechnerisch ber die Ausfallraten der eingesetzten Komponenten ermittelt werden Zuverl ssigkeit von Baugruppen Durch umfangreiche qualit tssichernde Ma nahmen in Entwicklung und Fertigung ist die Zuverl ssigkeit der SIMATIC Komponenten extrem hoch Zuverl ssigkeit von Automatisierungssystemen S7 400H Der Einsatz redundanter Baugruppen erh ht sehr stark die MTBF eines Systems Verbunden mit den hochwertigen Selbsttests und den Mechanismen zur Fehlererkennung die in den
330. n konfigurierten Maximalwert berschreitet wird das Aufdaten abgebrochen und kein Masterwechsel durchgef hrt Das H System bleibt mit der bisherigen Master CPU im Solobetrieb und versucht unter bestimmten Voraussetzungen den Masterwechsel sp ter durchzuf hren N heres entnehmen Sie bitte dem Kapitel Seite Z eit berwachung Bei unterschiedlichen Werten der berwachungszeiten in den CPUs gelten jeweils die gr eren Werte 14 7 6 Schritt 5 bergang in den Systemzustand Redundant Ausgangssituation Vorgehensweise Ergebnis 246 Das H System arbeitet mit den ge nderten CPU Parametern im Solobetrieb 1 Markieren Sie im SIMATIC Manager eine CPU des H Systems und w hlen Sie den Men befehl Zielsystem gt Betriebszustand 2 Markieren Sie im Dialogfeld Betriebszustand die Reserve CPU und klicken Sie auf die Schaltfl che Neustart Warmstart Die Reserve CPU koppelt an und wird aufgedatet Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 7 ndern der CPU Parameter Verhalten der Peripherie Art der Peripherie Einseitige Peripherie der Einseitige Peripherie der Geschaltete Peripherie Reserve CPU Master CPU E A Baugruppen Werden neu parametriert und Arbeiten ohne Unterbrechung weiter von der CPU aktualisiert 1 Zentrale Baurgruppen werden zus tzlich erst zur ckgesetzt Ausgabe Baugruppen ge
331. n von Komponenten bei PCS 7 Ergebnis Das Ziehen von Baugruppen die aus der Konfigurierung entfernt wurden wirkt sich nicht auf das Anwenderprogramm aus Gleiches gilt f r das Entfernen von DP Stationen Das H System arbeitet weiterhin im Systemzustand Redundant 14 4 8 Entfernen von Anschaltungsbaugruppen bei PCS 7 Vorgehensweise 224 mschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration Das Entfernen der Anschaltungsbaugruppen IM460 und IM461 der externen DP Master Anschaltung CP443 5 Extended sowie der zugeh rigen Steckleitungen ist nur im spannungslosen Zustand erlaubt Dazu muss jeweils die Stromversorgung eines ganzen Teilsystems abgeschaltet werden Dies ist ohne Auswirkungen auf den Prozess nur dann m glich wenn sich dieses Teilsystem im STOP Zustand befindet Hardware Konfiquration offline ndern siehe Kapitel PCS 7 Schritt 1 Hardware onfiguration offline ndern Seite 2 219 Anwenderprogramm ndern und laden Seite 219 PCS 7 Schritt 2 Anwenderprogramm ndern und lade Seite Reserve CPU stoppen siehe Kapitel PCS 7 Schritt 3 Reserve CPU stoppe 220 Seite 220 Neue Hardware Konfiauration in die Reserve laden rs PCS 7 Schritt 4 221 eue Hardware Konfiguration i in die ee laden Seite 221 Wenn Sie eine Anschaltungsbaugruppe aus dem Teilsystem der bisherigen Reserve CPU entfernen wollen f hren Sie folgende Schritte durch Schalten Sie die Stromversorgung
332. n wird die Generierung neuer OB Anforderungen gesperrt so dass keine neuen Weckalarme gespeichert werden und folglich auch keine Anforderungsfehler auftreten Erst mit dem Ende des Aufdatens wird je Weckalarm OB maximal eine Anforderung generiert und bearbeitet Der Zeitstempel der verz gert generierten Weckalarme kann nicht ausgewertet werden 4 bertragung aller Datenbaustein Inhalte die sich seit dem Ankoppeln ge ndert haben 5 Folgende Kommunikationsauftr ge werden negativ quittiert Lesen Schreiben von Datens tzen ber B amp B Funktionen Lesen von Diagnoseinformationen ber STEP 7 Sperren und Freigeben von Meldungen An und Abmelden f r Meldungen Quittieren von Meldungen Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 103 Ankoppeln und Aufdaten 9 3 Ablauf des Ankoppelns und Aufdatens 104 6 Initialaufrufe von Kommunikationsfunktionen werden negativ quittiert Das sind Aufrufe die eine Manipulation des Arbeitsspeichers zur Folge haben siehe auch Systemsoftware f r S7 300 400 System und Standardfunktionen Alle verbleibenden Kommunikationsfunktionen werden verz gert und nach Abschluss des Aufdatens nachgeholt Die Generierung neuer OB Anforderungen f r alle OBs mit Priorit tsklasse gt 15 wird gesperrt so dass keine neuen Alarme gespeichert werden und folglich auch keine Anforderungsfehler auftreten Erst mit dem Ende des Aufdatens werden die anstehenden Alarme wieder angefordert und b
333. n zu vermeiden Bestimmungsgem er Gebrauch von Siemens Produkten Marken Beachten Sie Folgendes INWARNUNG Siemens Produkte d rfen nur f r die im Katalog und in der zugeh rigen technischen Dokumentation vorgesehenen Einsatzf lle verwendet werden Falls Fremdprodukte und komponenten zum Einsatz kommen m ssen diese von Siemens empfohlen bzw zugelassen sein Der einwandfreie und sichere Betrieb der Produkte setzt sachgem en Transport sachgem e Lagerung Aufstellung Montage Installation Inbetriebnahme Bedienung und Instandhaltung voraus Die zul ssigen Umgebungsbedingungen m ssen eingehalten werden Hinweise in den zugeh rigen Dokumentationen m ssen beachtet werden Alle mit dem Schutzrechtsvermerk gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG Die brigen Bezeichnungen in dieser Schrift k nnen Marken sein deren Benutzung durch Dritte f r deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf bereinstimmung mit der beschriebenen Hard und Software gepr ft Dennoch k nnen Abweichungen nicht ausgeschlossen werden so dass wir f r die vollst ndige bereinstimmung keine Gew hr bernehmen Die Angaben in dieser Druckschrift werden regelm ig berpr ft notwendige Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen enthalten Siemens AG A5E00267693 07 Copyright Siemens AG 2010 Industry Sector 12 2010
334. nd greift das Anwenderprogramm w hrend der Programmbearbeitung beim Ansprechen der Operandenbereiche Eing nge E und Ausg nge A nicht direkt auf die Signalbaugruppen zu sondern auf den internen Speicherbereich der CPU in dem sich das Prozessabbild befindet Eine Inkonsistenz kann entstehen wenn ein Kommunikations Baustein z B SFB 14 GET SFB 15 PUT durch einen Prozessalarm OB mit h herer Priorit t unterbrochen wird Ver ndert das Anwenderprogramm in diesem Prozessalarm OB jetzt die Daten die teilweise bereits vom Kommunikations Baustein verarbeitet wurden so stammen die bertragenen Daten zum einen Teil aus der Zeit vor der Prozessalarm Bearbeitung und zum anderen Teil aus der Zeit nach der Prozessalarm Bearbeitung Das bedeutet dass diese Daten inkonsistent also nicht zusammengeh rig sind Die SFC 81 UBLKMOV S7 400H Mit der SFC 81 UBLKMOV kopieren Sie den Inhalt eines Speicherbereichs des Quellbereichs konsistent in einen anderen Speicherbereich den Zielbereich Der Kopiervorgang kann nicht durch andere T tigkeiten des Betriebssystems unterbrochen werden Mit der SFC 81 UBLKMOV k nnen Sie die folgenden Speicherbereiche kopieren e Merker e DB Inhalte e Prozessabbild der Eing nge e Prozessabbild der Ausg nge Die maximale Datenmenge die Sie kopieren k nnen betr gt 512 Byte Beachten Sie die CPU spezifischen Einschr nkungen die Sie der Operationsliste entnehmen k nnen Da der Kopiervorgang nich
335. nd klicken Sie auf die Schaltfl che Stop Ergebnis Die Reserve CPU geht in den STOP Zustand die Master CPU bleibt im RUN Zustand das H System arbeitet im Solobetrieb Einseitige Peripherie der Reserve CPU wird nicht mehr angesprochen S7 400H 220 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 4 Entfernen von Komponenten bei PCS 7 14 4 4 PCS 7 Schritt 4 Neue Hardware Konfiguration in die Reserve CPU laden Ausgangssituation Das H System arbeitet im Solobetrieb Vorgehensweise Laden Sie die bersetzte Hardware Konfiguration in die im STOP befindliche Reserve CPU ACHTUNG Das Anwenderprogramm und die Verbindungsprojektierung d rfen im Solobetrieb nicht berladen werden Ergebnis Die neue Hardware Konfiguration der Reserve CPU wirkt sich noch nicht auf den laufenden Betrieb aus 14 4 5 PCS 7 Schritt 5 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration Ausgangssituation Die ge nderte Hardware Konfiguration ist in die Reserve CPU geladen Vorgehensweise 1 Markieren Sie im SIMATIC Manager eine CPU des H Systems und w hlen Sie den Men befehl Zielsystem gt Betriebszustand 2 Klicken Sie im Dialogfeld Betriebszustand auf die Schaltfl che Umschalten auf 3 W hlen Sie im Dialogfeld Umschalten die Option mit ge nderter Konfiguration und klicken Sie auf die Schaltfl che Umschalten 4 Best tigen Sie die anschlie ende Sicherheitsabfrage mit OK Er
336. ndungsressourcen MPI 32 DP 32 Funktionalit t e MPI ja e PROFIBUS DP DP Master 1 Schnittstelle im MPI Betrieb Dienste e PG OP Kommunikation ja e Routing ja e S7 Kommunikation ja e Globaldatenkommunikation nein e S7 Basiskommunikation nein e bertragungsgeschwindigkeiten maximal 12 MBit s 1 Schnittstelle im DP Master Betrieb e Dienste e PG OP Kommunikation ja e Routing ja e S7 Kommunikation ja e Globaldatenkommunikation nein e S7 Basiskommunikation nein e quidistanz nein e SYNC FREEZE nein e Aktivieren Deaktivieren DP Slaves nein e Direkter Datenaustausch Querverkehr nein S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Technische Daten 17 2 Technische Daten der CPU 414 4H 6E57 414 4HM14 0AB0 1 Schnittstelle im DP Master Betrieb e bertragungsgeschwindigkeiten maximal 12 MBit s e Anzahl DP Slaves maximal 32 e Anzahl Slots pro Schnittstelle maximal 544 e Adressbereich maximal 2 KByte Eing nge 2 KByte Ausg nge e Nutzdaten pro DP Slave maximal 244 Byte maximal 244 Byte Eing nge maximal 244 Byte Ausg nge maximal 244 Slots maximal 128 Byte je Slot Hinweis e Die Gesamtsumme der Eingangsbytes ber alle Slots darf maximal 244 betragen e Die Gesamtsumme der Ausgangsbytes ber alle Slots darf maximal 244 betragen e Der Adressbereich der Schnittstelle maximal 2 KByte Eing nge 2 KByte Ausg nge darf in Summe
337. ne zuverl ssige Verbindung zwischen den F hlerwiderst nden und den eigentlichen Eing ngen da bei Drahtbruch einzelner Leitungen dieser Verbindung eine sichere Drahtbrucherkennung nicht gew hrleistet ist e Die Abbildung des Stromes auf eine Spannung kann ber einen Widerstand von 250 Ohm Messbereich 1 5 V erfolgen siehe Bild 10 9 Einsatz bei direkter Strommessung e geeignete Z Diode BZX85C8v2 e schaltungsbedingter zus tzlicher Fehler bei Ausfall der einen Baugruppe kann die andere pl tzlich einen um ca 0 1 vergr erten Fehler aufweisen e B rdenf higkeit f r 4 Draht Messumformer Rsg gt 610 Ohm ermittelt f r den ung nstigsten Fall 1 Eingang 1 Z Diode bei S7 bersteuerungswert 24 mA nach Rs Re Imax Uz max Imax e Eingangsspannung der Schaltung bei Betrieb mit 2 Draht Messumformer Ue 2Dr lt 15 V ermittelt f r den ung nstigsten Fall 1 Eingang 1 Z Diode bei S7 bersteuerungswert 24 mA nach Ue 2or Re Imax Uz max S7 400H 140 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie Kanal gruppen granular V5 x Bau gruppen granular V3 x Kanal granular V 4 x Baugruppe Bestellnummer x x Al 8x16Bit 6ES7 331 7NF10 0ABO Einsatz bei Spannungsmessung e Weder bei Betrieb der Baugruppen mit Messumformern noch beim Anschluss von Thermoelementen darf die Diagnose Drahtbr
338. nem Geber Hochverf gbare Analogeingabebaugruppen in 1 von 2 Struktur mit zwei Gebern Hochverf gbare Analogausgabebaugruppen in jJvonz ZStruktur nn reneeee Redundante einseitige und geschaltete Peripherie nennen nenn Flussdiagramm fur OB1 u ee leo Beispiel einer S7 Verbind ng unn nennen Beispiel daf r dass die Anzahl resultierender Teilverbindungen projektierungsabh ngig Beispiel f r Redundanz mit hochverf gbarem System und redundantem Ring Beispiel f r Redundanz mit hochverf gbarem System und redundantem Bussystem Beispiel f r hochverf gbares System mit zus tzlicher CP Redundanz erene Beispiel Redundanz mit hochverf gbarem System und H CDU Beispiel Redundanz mit hochverf gbarem System und redundantem Bussystem Beispiel Redundanz mit hochverf gbarem System redundantem Bussystem und CP Redundanzim PC 3 s 44 nna na gan ae an A Beispiel Kopplung von Standard und hochverf gbaren Systemen am einfachen BUSSY SIEM raiet ne een eneen Beispiel Kopplung von Standard und hochverf gbaren Systemen am redundanten Ring Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 11 Inhaltsverzeichnis Bild 11 11 Beispiel Kopplung von Standard und hochverf gbaren Systemen am redundanten B ssystem une ee le HRS nenne derer Bild 11 12 Beispiel Redundanz mit hochverf gbaren Systemen und redundantem Bussystem bei redunda
339. nen e Erweitern des Ladespeichers durch Stecken einer RAM Card wenn bisher keine Memory Card gesteckt war Bei dieser Art der Speicher nderung wird im Ankoppeln das komplette Anwenderprogramm von der Master zur Reserve CPU kopiert siehe Kapitel Ablauf des Aufdatens Seite 103 Einschr nkungen Das Erweitern des Ladespeichers ist nur sinnvoll bei RAM Cards da nur dann das Anwenderprogramm beim Ankoppeln in den Ladespeicher der Reserve CPU kopiert werden kann Prinzipiell ist es auch m glich den Ladespeicher in Form von FLASH Cards zu erweitern doch liegt es dann i in Ihrer Keele das komplette Anwenderprogramm und die laden vergleiche Vorgehensweise in Kapitel echseln der Speicherart des adespelchere Seite 249 Ausgangssituation Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant S7 400H 248 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb Vorgehensweise 14 8 ndern der Speicherbest ckung der CPU F hren Sie nachfolgende Schritte in der angegebenen Reihenfolge aus Schritt Was ist zu tun Wie reagiert das System 1 Schalten Sie die Reserve CPU ber das PG in System arbeitet im Solobetrieb STOP 2 Ziehen Sie die vorhandene Memory Card aus der Reserve CPU fordert Url schen an CPU und stecken Sie eine Memory Card gleicher Art mit der gew nschten gr eren Speicherkapazit t 3 Url schen Sie die Reserve CPU ber das P
340. nen Sie eine Memory Card stecken Es gibt zwei Arten von Memory Cards e RAM Cards Mit der RAM Card k nnen Sie den Ladespeicher einer CPU erweitern e FLASH Cards Mit der FLASH Card k nnen Sie Ihr Anwenderprogramm und Ihre Daten ausfallsicher auch ohne Pufferbatterie speichern Sie k nnen die FLASH Card entweder am PG oder in der CPU programmieren Auch die FLASH Card erweitert den Ladespeicher der CPU Eine ausf hrlichere Beschreibung der Memory Cards finden Sie im Kapitel unktion der Memory Cards Seite 52 Schacht f r Interface Module In diesen Schacht k nnen Sie ein H Sync Modul stecken MPI DP Schnittstelle An die MPI Schnittstelle der CPU k nnen Sie z B folgende Ger te anschlie en e Programmierger te e Bedien und Beobachtungsger te e Weitere Steuerungen S7 400 oder S7 300 siehe Kapitel Mehrpunktf hige Schnittstelle MPI Seite 56 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 39 Aufbau einer CPU 41x H 3 1 Bedien und Anzeigeelemente der CPUs Verwenden Sie Busanschluss Stecker mit schr gem Kabelabgang siehe Handbuch Automatisierungssystem S7 400 Aufbauen Die MPI Schnittstelle k nnen Sie auch als DP Master projektieren und so als PROFIBUS DP Schnittstelle mit bis zu 32 DP Slaves verwenden PROFIBUS DP Schnittstelle An die PROFIBUS DP Schnittstelle k nnen Sie die dezentrale Peripherie und PGs OPs anschlie en Einstellen der Baugruppentr gernummer Sie stellen die Baugruppentr ger
341. nen nur dem Zentralger t 0 und Baugruppentr ger mit ungerader Nummer nur dem Zentralger t 1 zugeordnet werden Baugruppen mit K Bus Anschluss k nnen nur in den Baugruppentr gern 0 bis 6 betrieben werden In geschalteter Peripherie sind K Bus f hige Baugruppen nicht zul ssig Zum Betrieb von CPs zur hochverf gbaren Kommunikation in Erweiterungsger ten ist auf deren Baugruppentr gernummern zu achten Die Nummern m ssen direkt aufeinanderfolgen und mit der geraden Nummer beginnen also z B Baugruppentr gernummer 2 und 3 nicht jedoch Baugruppentr gernummer 3 und 4 Bei Best ckung eines Zentralger ts mit DP Master Baugruppen wird ab DP Master Nr 9 auch eine Baugruppentr gernummer vergeben Die Anzahl m glicher Erweiterungsger te wird dadurch verringert Die Einhaltung der Regeln wird von STEP 7 automatisch berwacht und bei der Projektierung entsprechend ber cksichtigt Hardware konfigurieren Der einfachste Weg einen redundanten Hardware Aufbau zu erreichen besteht darin zun chst einen Baugruppentr ger mit allen redundant auszuf hrenden Komponenten vollst ndig zu best cken sowie zu parametrieren und anschlie end zu kopieren Danach k nnen Sie die unterschiedlichen Adressen angeben nur f r einseitige Peripherie und weitere nicht redundante Baugruppen in einzelnen Baugruppentr gern anordnen Besonderheiten in der Darstellung der Hardware Konfiguration 186 Um das schnelle Erkennen eines redundanten
342. ner H CPU d rfen keine Synchronisationsmodule gesteckt sein Als Baugruppentr gernummer muss 0 eingestellt sein Eine H CPU verf gt gegen ber einer Standard S7 400 CPU ber zus tzliche Funktionen aber sie unterst tzt bestimmte Funktionen nicht Vor allem bei der Programmierung Ihres Automatisierungssystems m ssen Sie daher wissen auf welcher CPU Ihr Anwenderprogramm ablaufen soll Ein Anwenderprogramm das Sie f r eine Standard S7 400 CPU erstellt haben wird also in der Regel nicht ohne Anpassungen auf einer H CPU im Einzelbetrieb ablaufen In der folgenden Tabelle werden die Unterschiede zwischen dem Einzelbetrieb und dem redundanten Betrieb einer H CPU aufgelistet Tabelle B 1 Unterschiede zwischen Einzelbetrieb und redundantem Betrieb Funktion H CPU im Einzelbetrieb H CPU im Systemzustand Redundant Anbindung von S5 Baugruppen ber die IM 463 2 nein ber IM oder Adaptionskapsel Redundanzfehler OBs OB70 ja jedoch keine Aufrufe ja OB72 CPU Hardwarefehler nach der Erkennung und Beseitigung nach der Erkennung und Beseitigung von OB 84 von Speicherfehlern Speicherfehlern bei verminderter Leistung der Redundanzkopplung zwischen beiden CPUs SZL ID W 16 0232 Index WH16 F8 Solobetrieb W 16 F8 oder W 16 F9 W 16 0004 Byte 0 des Wortes Redundant index im Datensatz W 16 F8 und W 16 F1 oder W 16 F9 und W 16 FO Multi DP Masterbetrieb ja nein i Ausfall und Tausch von a so wie in Kapitel
343. ner Kopplungsl nge von 100 m S7 400H 274 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 Tabelle 16 5 Anteile der Prozessabbild Transferzeit CPU 417 4H 16 2 Berechnung der Zykluszeit Anteile CPU 417 4H CPU A1 AH n Anzahl Bytes im Prozessabbild Einzelbetrieb redundant m Anzahl Zugriffe im Prozessabbild K Grundlast 3us 4 us A Im Zentralger t Byte Wort Doppelwort lesen schreiben m 7 3 us m 15 7 us B Im Erweiterungsger t mit Nahkopplung Byte Wort Doppelwort lesen schreiben m 20 us m 26 us C Im Erweiterungsger t mit Fernkopplung Byte Wort Doppelwort lesen schreiben m 45 us m 50 us D Im DP Bereich f r die integrierte DP Schnittstelle Byte Wort Doppelwort lesen schreiben m 1 2 us m 13 us D Im DP Bereich f r die externe DP Schnittstelle Byte Wort Doppelwort lesen schreiben m 5yus m 15 us E1 Konsistente Daten im Prozessabbild f r die integrierte DP Schnittstelle Daten lesen schreiben n 0 25 us n 2 5 us E2 Konsistente Daten im Prozessabbild f r die externe DP Schnittstelle CP 443 5 extended Daten lesen schreiben n 2 25 us n 3 4 us 1 Die Daten einer Baugruppe werden mit der minimalen Anzahl von Zugriffen aktualisiert Bsp Bei 8 Bytes gibt es 2 Doppelwortzugriffe bei 16 Bytes 4 Doppelwortzugriffe angegebene Wert die Laufzeit zur Peripheriebaugruppe Bei Peripherie die in das Zentra
344. ner Versorgung ber 24 V oder 4 Draht Messumformer anschlie en Die eingebaute Messumformerspeisung ist in der Schaltung gem Bild 8 10 nicht verwendbar da deren Ausgangsspannung nur 13 V betr gt und so f r den Messumformer im ung nstigsten Fall nur 5 V zur Verf gung stehen w rden x x Al 6x13Bit 6ES7 336 1HEO0 OABO F Baugruppe im Standardbetrieb x x x Al 8x0 4 20mA HART 6ES7 331 7TF01 0ABO Im redundanten Betrieb ist kein FW Update m glich Im redundanten Betrieb ist keine Online Kalibrierung m glich Siehe Handbuch Dezenftrales Peripherieger t ET 200M HART Analogbaugruppen Dezentral Redundante AO zweikanalig x x AO4x12 Bit 6ES7332 5HD01 0ABO x x x AO8x12 Bit 6ES7332 5HF00 0ABO x x AO4x0 4 20 mA EEx ib 6ES7332 5RDO00 0OABO Sie k nnen die Baugruppe im redundanten Betrieb nicht f r Ex Anwendungen einsetzen x x x AO 8x0 4 20mA HART 6ES7 332 8TF01 0ABO Im redundanten Betrieb ist kein FW Update m glich Im redundanten Betrieb ist keine Online Kalibrierung m glich Im Falle der Passivierung oder bei STOP der CPU gibt diese Baugruppe einen Mindeststrom von ca 240 pA aus Siehe Handbuch Dezentrales Peripherieger t ET 200M HART Analogbaugruppen ACHTUNG F r F Baugruppen m ssen Sie das F ConfigurationPack installiert haben Das F ConfigurationPack k nnen Sie kostenfrei aus dem Internet laden Sie finden es beim Customer Support unter http w
345. ngsfehler BCD Bei nicht geladenem OB Die CPU e Bereichsl ngenfehler geht in STOP e Bereichsfehler e Ausrichtungsfehler e Schreibfehler e Timernummernfehler e Z hlernummernfehler e Bausteinnummernfehler e Baustein nicht geladen MC7 Codefehler Fehler im bersetzten Anwenderprogramm Die CPU geht in STOP INTF z B unzul ssiger OP Code oder Sprung Neustart oder Url schen ist ber das Bausteinende erforderlich S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 43 Aufbau einer CPU 41x H 3 3 Zustands und Fehleranzeigen 5 3 Zustands und Fehleranzeigen LEDs RUN und STOP Die LEDs RUN und STOP informieren Sie ber den gerade aktiven CPU Betriebszustand LED Bedeutung RUN STOP Leuchtet Dunkel CPU ist in RUN Zustand Dunkel Leuchtet CPU ist in STOP Zustand Das Anwenderprogramm wird nicht bearbeitet Kaltstart Neustart ist m glich Wurde der STOP Zustand durch Fehler ausgel st ist zus tzlich die St ranzeige INTF oder EXTF gesetzt Blinkt Blinkt CPU ist im Zustand DEFEKT Zus tzlich blinken auch alle weiteren LEDs mit 2 Hz 2Hz 2Hz Blinkt Leuchtet HALT Zustand wurde durch Testfunktion ausgel st 0 5Hz Blinkt Leuchtet Es wurde ein Kaltstart Neustart angesto en Je nach L nge des aufgerufenen OB 2Hz kann es eine Minute und l nger dauern bis der Kaltstart Neustart ausgef hrt ist Geht die CPU auch dann nicht in RUN kann z B ein Fehler in der Projektierung der Anlage vorliegen
346. nikation realisiert werden um einen Verbindungsausfall zu erkennen und auf die zweite Verbindung umschalten zu k nnen Nachfolgendes Bild zeigt eine solche Konfiguration H System Standardsystem CPU CP CPU CP CP a1 a1 b1 b1 b2 Bus1 Bus2 H System ERSE 8 Blockschaltbild lt 7 SC e K CPUa1 CPa1 Bus1 Sa Standardsystem cPub1f 5 H epua2 j cra2 j sl SS H Bild 11 12 Beispiel Redundanz mit hochverf gbaren Systemen und redundantem Bussystem bei redundanten Standardverbindungen S7 400H 176 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Kommunikation 11 6 Kommunikation ber S7 Verbindungen Ausfallverhalten Doppelfehler im hochverf gbaren System d h CPUa1 und CPa2 Doppelfehler im Standardsystem CPb1 und CPb2 und Einfachfehler im Standardsystem CPUb1 f hren zu einem Totalausfall der Kommunikation zwischen den beteiligten Systemen siehe vorhergehendes Bild 11 6 3 Kommunikation ber Punkt zu Punkt CP im ET 200M Anbindung ber ET 200M Kopplungen von hochverf gbaren Systemen zu einkanaligen Systemen sind oft nur ber eine Punkt zu Punkt Kopplung m glich da manche Systeme keine andere Anschlussm glichkeit bieten Um die Daten von einem einkanaligen System auch auf den CPUs des hochverf gbaren Systems zur Verf gung zu haben muss der Punkt zu Punkt CP CP 341 in einem dezentralen Baugru
347. nn Bild F 2 Verschaltungsbeispiel SM 321 DI 32 x DC DAN Bild F 3 Verschaltungsbeispiel SM 321 DI 16 x AC 120 230 V 2222440s0snnnnnnnnnnnnnnnnennnnennennen nenne Bild F 4 Verschaltungsbeispiel SM 321 DI 8 x AC 120 230 V 2 2222240ssansnnnnennnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnennnnnnn en Bild F 5 Verschaltungsbeispiel SM 321 DI 16 x DC 24V uuncnessnsnnnnnnennnnennnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnonnnn rare Bild F 6 Verschaltungsbeispiel SM 321 DI 16 x DC 24V uenennnnnnnnnennsnennnnnnnnnnennnennnnnnnnnnen nenn Bild F 7 Verschaltungsbeispiel SM 326 DO 10 x DC 24VJ 2A nn 356 Bild F 8 Verschaltungsbeispiel SM 326 DI8xvNAMUR en Bild F 9 Verschaltungsbeispiel SM 326 DI 24 x DC DAN Bild F 10 Verschaltungsbeispiel SM 421 DI 32 x UC 120 V ucueneeesnnennnnennnnnnnnnnnnnnennnnennnnne nn Bild F 11 Verschaltungsbeispiel SM 421 DI 16 JAN Bild F 12 Verschaltungsbeispiel SM 421 DI 32 x 24M nenn nnnnnen S7 400H 12 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Inhaltsverzeichnis Bild F 13 Verschaltungsbeispiel SM 421 DI 32 x MAM 863 Bild F 14 Verschaltungsbeispiel SM 322 DO 8x DC 24 VI2 A nn 865 Bild F 15 Verschaltungsbeispiel SM 322 DO 32 x DC 29VMI05A nn 366 Bild F 16 Verschaltungsbeispiel SM 322 DO 8x AC 220MDA nennen 867 Bild F 17 Verschaltungsbeispiel SM 322 DO 16 x DC 24 V 10 mA EEX ib nennen 368 Bild F 18 Verschaltungsbeispiel SM 322 DO 16 x DC 15 V 20 mA EEX ib nen 869 Bild
348. nn Sie eine FLASH Card verwenden haben Sie zwei M glichkeiten zum Laden des Anwenderprogramms e Sie bringen die CPU mit dem Betriebsartenschalter in den Zustand STOP stecken die FLASH Card in die CPU und laden das Anwenderprogramm mit STEP 7 Zielsystem gt Anwenderprogramm laden in Memory Card in die FLASH Card e Sie laden das Anwenderprogramm im Off Line Betrieb am Programmierger t Programmieradapter in die FLASH Card und stecken dann die FLASH Card in die CPU Die FLASH Card ben tigt zur Speicherung ihres Inhalts keine Spannung d h die darauf enthaltene Information bleibt erhalten wenn Sie die FLASH Card aus der CPU entfernen oder Ihr System S7 400 ungepuffert betreiben ohne Pufferbatterie in der Stromversorgungsbaugruppe bzw ohne externe Pufferspannung an der Buchse EXT BATT der CPU Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 53 Aufbau einer CPU 41x H 3 7 Aufbau und Funktion der Memory Cards Ungepufferter automatischer Neustart oder Kaltstart Wenn Sie Ihre CPU ohne Pufferbatterie betreiben dann wird nach dem Einschalten oder bei Spannungswiederkehr nach NETZ AUS die CPU automatisch urgel scht und anschlie end ein Neustart oder Kaltstart entsprechend der Projektierung durchgef hrt Das Anwenderprogramm muss auf FLASH Card vorhanden sein und mit dem Schalter Batt Indic an der Stromversorgungsbaugruppe darf keine Batterie berwachung eingestellt sein Bei eingestellter Batterie berwachung m ssen Sie nach de
349. nten Gtandardverbindungen nn 176 Bild 11 13 Beispiel Kopplung eines hochverf gbaren Systems zu einem einkanaligen Fremdsystem 177 Bild 11 14 Beispiel Kopplung eines hochverf gbaren Systems mit einem einkanaligen Fremdsystem 179 Bild 11 15 Datendurchsatz ber Kommunikationsbelastung prinzipieller Verlauf 180 Bild 11 16 Reaktionszeit ber Kommunikationsbelastung prinzipieller Verlaf 181 Bild 15 1 Synehronisationsmodul seen a ernennen 258 Bild 15 2 Lichtwellenleiter Installation ber Verteilerboxven 267 Bild 16 1 Teile und Zusammensetzung der Zykluszeit u 2224444444snnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nn nnnn nn 271 Bild 16 2 Unterschiedliche Zykluszeiten 244 2224 40424440000H e aaa E AAA here Bild 16 3 Mindestzykluszeit nn 278 Bild 16 4 Formel Einfluss der kommunikatonslast te tnenrtntannnnnntnnnnnnnnn aneneen nennen 279 Bild 16 5 Aufteilung einer Zeitscheibe au un n teens 279 Bild 16 6 Abh ngigkeit der Zykluszeit von der kommunikatonslast neo 281 Bild 16 7 DP Zykluszeiten im PROFIBUS DP Netz manner nano 283 Bild 16 8 elle EE 284 Bild 16 9 L ngste Heaktons zent Bild A 1 MER ee ae tee ee Bild A 2 IT ae en Bild A 3 Common Cause Failure COPY ee ae Bild A 4 EE Bild B 1 bersicht Systemstruktur f r Anlagen nderungen im laufenden Betrieb Bild F 1 Verschaltungsbeispiel SM 321 DI 16 x DC 24 V cneneeessesnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnrnn
350. nummer mit einem Schalter auf der R ckseite der CPU ein Der Schalter hat zwei Stellungen 1 oben und 0 unten Auf einer CPU muss die Baugruppentr gernummer 0 auf der anderen die Baugruppentr gernummer 1 eingestellt sein Bei Auslieferung ist bei allen CPUs die Baugruppentr gernummer 0 eingestellt Einspeisung externe Pufferspannung an Buchse EXT BATT Bei den Stromversorgungsbaugruppen der S7 400H k nnen Sie zwei Pufferbatterien einsetzen um Folgendes zu erreichen e Sie puffern ein Anwenderprogramm das Sie in einem RAM hinterlegt haben e Sie halten Merker Zeiten Z hler und Systemdaten sowie Daten in variablen Datenbausteinen remanent e Sie puffern die interne Uhr Sie k nnen die gleiche Pufferung erreichen wenn Sie an die Buchse EXT BATT der CPU eine Gleichspannung zwischen 5 V und 15 V anlegen Der Eingang EXT BATT hat folgende Eigenschaften e Verpolschutz e Kurzschluss Strombegrenzung auf 20 mA Zur Einspeisung an der Buchse EXT BATT brauchen Sie ein Anschlusskabel mit einem Klinkenstecker 2 5 mm wie es in nachfolgendem Bild dargestellt ist Bitte beachten Sie die Polung des Klinkensteckers Pluspol Minuspol rot gt Pluspol Ir SS N Klinkenstecker 2 5 mm schwarz oder blau gt Minuspol Bild 5 3 Klinkenstecker S7 400H 40 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Aufbau einer CPU 41x H 3 1 Bedien und Anzeigeelemente der CPUs Einen Klinkenstecker
351. nung folgende Punkte zu ber cksichtigen e In beide Leitungen eines redundanten DP Mastersystems sind in ausreichender Anzahl Abzweigstellen f r Stichleitungen oder Trennstellen vorzusehen Stichleitungen sind nicht zul ssig bei bertragungsgeschwindigkeiten von 12 MBit s Dies kann wahlweise in regelm igen Abst nden oder an allen gut zug nglichen Stellen erfolgen e Beide Leitungen sind eindeutig zu kennzeichnen damit nicht aus Versehen der gerade aktive Strang aufgetrennt wird Diese Kennzeichnung sollte nicht nur an den Endpunkten einer Leitung ersichtlich sein sondern an jeder m glichen neuen Anschluss Stelle Besonders geeignet sind dazu farblich unterschiedliche Leitungen e Modulare DP Slave Stationen ET 200M DP PA Links und Y Links sind stets mit aktivem R ckwandbus aufzubauen und m glichst vollst ndig mit Busmodulen zu best cken da die Busmodule nicht im laufenden Betrieb gesteckt und gezogen werden d rfen Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 207 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 2 M gliche Hardware nderungen e PROFIBUS DP und PROFIBUS PA Busleitungen sind an beiden Enden mit aktiven Busabschlusselementen auszustatten damit die Leitungen auch w hrend der Umbauma nahmen richtig abgeschlossen sind e PROFIBUS PA Bussysteme sollten mit Komponenten aus dem Produktspektrum von SpliTConnect siehe interaktiver Katalog CA01 aufgebaut werden damit ein Auftrennen von Leitungen nicht n tig wird
352. nur wenn der Alarm zu diesem Zeitpunkt auch ausgef hrt werden kann und nicht z B durch h herpriore Alarme oder noch nicht ausgef hrte gleichpriore Alarme verz gert wird S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 295 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 10 Reproduzierbarkeit von Verz gerungs und Weckalarmen S7 400H 296 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Technische Daten 17 Technische Daten der CPU 412 3H 6ES7 412 3HJ14 0ABO CPU und Erzeugnisstand MLFB 6ES7 412 3HJ14 0ABO e Firmware Version V4 5 zugeh riges Programmierpaket ab STEP7 V 5 3 SP2 mit HW Update Speicher Arbeitsspeicher e integriert 512 KByte f r Code 256 KByte f r Daten Ladespeicher e integriert 256 KByte RAM e erweiterbar FEPROM mit Memory Card FLASH 1 MByte bis 64 MByte e erweiterbar RAM mit Memory Card RAM 256 KByte bis 64 MByte Pufferung mit Batterie ja alle Daten Bearbeitungszeiten Bearbeitungszeiten f r e Bitoperationen 75ns e Nortoperationen 75ns e Festpunktarithmetik 75ns e Gleitpunktarithmetik 225 ns Zeiten Z hler und deren Remanenz S7 Z hler 2048 e Remanenz einstellbar von Z O bis Z 2047 e voreingestellt vonZObisZ7 e Z hlbereich 0 bis 999 IEC Counter ja e Art SFB S7 Zeiten 2048 e Remanenz einstellbar von T O bis T 2047 e voreingestellt keine Zeiten remanent
353. oder Slave Uhrzeitdifferenz im System bei Synchronisation maximal 200 ms ber MPI S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 299 Technische Daten 17 1 Technische Daten der CPU 412 3H 6ES7 412 3HJ14 0AB0 300 S7 Meldefunktionen Anzahl anmeldbarer Stationen f r maximal 8 Meldefunktionen z B WIN CC oder SIMATIC OP Bausteinbezogene Meldungen ja e gleichzeitig aktive Alarm_S SQ Bausteine maximal 100 bzw Alarm_D DQ Bausteine Alarm_8 Bausteine ja e Anzahl Kommunikationsauftr ge f r Alarm_8 maximal 600 Bausteine und Bausteine f r S7 Kommunikation einstellbar e voreingestellt 300 Leittechnikmeldungen ja Anzahl gleichzeitig anmeldbarer Archive SFB 37 16 AR_SEND Test und Inbetriebnahmefunktionen Status Steuern Variable ja e Variable Ein Ausg nge Merker DB Peripherieein ausg nge Zeiten Z hler e Anzahl Variable maximal 70 Forcen ja e Variable Ein Ausg nge Merker Peripherieein ausg nge e Anzahl Variable maximal 256 Status LED ja FRCE LED Status Baustein ja Einzelschritt ja Anzahl Haltepunkte 4 Diagnosepuffer ja e Anzahl der Eintr ge maximal 3200 einstellbar e voreingestellt 120 Kommunikation PG OP Kommunikation ja Routing ja S7 Kommunikation ja e Nutzdaten pro Auftrag maximal 64 KByte e davon konsistent 1 Variable 462 Byte S7 Basiskommunika
354. odul 6ES7 960 1AA04 0XA0 k nnen Sie paarweise mit Lichtwellenleitern bis 10 m einsetzen W hlen Sie bei Kabell ngen bis 10 m folgende Spezifikationen e Multimodefaser 50 125 u oder 62 5 125 u e Patchkabel Rangierkabel f r Innenr ume e 2x Duplexkabel pro H System gekreuzt e Steckertyp LC LC Als Zubeh r f r H Systeme sind solche Kabel in folgenden L ngen erh ltlich Tabelle 15 1 Lichtwellenleiter als Zubeh r L nge Bestellnummer 1m 6ES7960 1AA04 5AA0 2m 6ES7960 1AA04 5BA0 10m 6ES7960 1AA04 5KA0 Kabell nge bis 10 km Das Synchronisationsmodul 6ES7 960 1AB04 0XA0 k nnen Sie paarweise mit Lichtwellenleitern bis 10 km einsetzen Beachten Sie dabei folgende Regeln e Sorgen Sie f r eine ausreichende Zugentlastung an den Modulen wenn Sie Lichtwellenleiter einsetzen die l nger als 10 m sind e Halten Sie die vorgegebenen Umgebungsbedingungen f r die eingesetzten Lichtwellenleiter ein Biegeradien Druck Temperatur e Beachten Sie die technischen Daten der eingesetzten Lichtwellenleiter D mpfung Bandbreite Bei Kabell ngen ber 10 m m ssen Sie sich die Lichtwellenleiter in der Regel anfertigen lassen W hlen Sie hierbei zun chst folgende Spezifikation S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 263 Synchronisationsmodule 15 3 Auswahl von Lichtwellenleitern e Singlemodefaser Monomodefaser 9 125 u Bei kurzen Strecken zu Test und Inbetriebnahme k nnen Sie au
355. odul 6ES7 960 1AAO4 OXAO betreibbar Programmierung Programmiersprache KOP FUP AWL SCL CFC Graph HiGraph Operationsvorrat siehe Operationsliste Klammerebenen 8 Systemfunktionen SFC siehe Operationsliste Anzahl gleichzeitig aktiver SFCs je Strang e SFC 59 RD_REC e SFC 58 WR_REC e SFC 55 WR_PARM o e SFC 57 PARM_MOD e SFC 56 WR_DPARM e SFC 13 DPNRM_DG e SFC 51 RDSYSST 2 8 8 e SFC 103 DP_TOPOL 1 einzelnen Strang ber alle externen Str nge k nnen in Summe viermal so viele SFCs aktiv sein wie auf einem Systemfunktionsbausteine SFB siehe Operationsliste Anzahl gleichzeitig aktiver SFBs je Strang e SFB 52 RDREC e SFB 53 WRREC 302 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Technische Daten S7 400H 17 1 Technische Daten der CPU 412 3H 6ES7 412 3HJ14 0AB0 Programmierung ber alle externen Str nge k nnen in Summe viermal so viele SFBs aktiv sein wie auf einem einzelnen Strang Anwenderprogrammschutz Passwortschutz Zugriff auf konsistente Daten im Prozessabbild ja CiR Synchronisationszeit im Einzelbetrieb Grundlast 150 ms Zeit pro E A Byte 40 us Ma e Einbauma e B x H x T mm 50 x 290 x 219 ben tigte Steckpl tze 2 Gewicht ca 0 990 kg Spannungen Str me Stromaufnahme aus S7 400 Bus DC
356. ohmschen Gesetz auch andere Eingangswiderstands spannungskombinationen m glich Beachten Sie aber dass dann u U Zahlenformat Diagnosem glichkeit und Aufl sung verloren gehen Ebenso ist bei einigen Baugruppen der Messfehler stark von der Gr e des Messwiderstandes abh ngig e Verwenden Sie als Messwiderstand einen Typ mit einer Toleranz 0 1 und TK 15ppm Zus tzliche Randbedingungen f r einzelne Baugruppen Al 8x12bit 6ES7 331 7K 02 0ABO e Die Abbildung des Stromes auf eine Spannung kann ber einen Widerstand von 50 Ohm oder 250 Ohm erfolgen Widerstand 50 Ohm 250 Ohm Strommessbereich 20mA 20mA 4 20mA zu parametrierender Eingangsbereich 1V 5V 1 5V Messbereichsw rfelstellung A B Aufl sung 12bit Vorzeichen 12bit Vorzeichen 12bit S7 Zahlenformat D D schaltungsbedingter Messfehler 0 5 2 parallele Eing nge 0 25 1 Eingang Diagnose Drahtbruch x B rde f r 4 Draht Messumformer 50 Ohm 250 Ohm Eingangsspannung f r 2 Draht gt 1 2V gt 6V Messumformer Die Al 8x12bit liefert Diagnosealarm und Messwert 7FFF bei Drahtbruch Der aufgelistete Messfehler resultiert allein aus der Verschaltung eines oder zweier Spannungseing nge mit einem Messwiderstand Weder dessen Toleranz noch die Grund Gebrauchsfehlergrenzen der Baugruppen sind hierbei ber cksichtigt Der Messfehler f r ein oder zwei Eing nge zeigt den Unterschied im
357. ommunikationslast Defaultwert 20 18 721 ms 100 100 20 23 401 ms e Es findet keine Alarmbearbeitung statt Die tats chliche Zykluszeit betr gt damit aufgerundet 23 5 ms Berechnung der l ngsten Reaktionszeit e L ngste Reaktionszeit 23 5 ms 2 47 0 ms e Die Verz gerung der Ein und Ausg nge ist vernachl ssigbar e Alle Komponenten stecken im Zentralger t daher m ssen keine DP Zykluszeiten ber cksichtigt werden e Es findet keine Alarmbearbeitung statt Die l ngste Reaktionszeit betr gt damit aufgerundet 47 ms S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 289 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 7 Berechnungsbeispiele f r die Zyklus und Reaktionszeit Beispiel Il Sie haben eine S7 400 mit folgenden Baugruppen aufgebaut e eine CPU 414 4H im redundanten Betrieb e 4 Digitaleingabebaugruppen SM 421 DI 32xDC 24 V je 4 Byte im PA e 3 Digitalausgabebaugruppen SM 422 DO 16xDC 24 V 2A je 2 Byte im PA e 2 Analogeingabebaugruppen SM 431 Al 8x 13Bit nicht im PA e 2 Analogausgabebaugruppen SM 432 AO 8x13Bit nicht im PA Parameter der CPU Die CPU wurde wie folgt parametriert e Zyklusbelastung durch Kommunikation 40 Anwenderprogramm Das Anwenderprogramm hat laut Operationsliste eine Laufzeit von 10 0 ms Berechnung der Zykluszeit F r das Beispiel ergibt sich die theoretische Zykluszeit aus folgenden Zeiten e Da der CPU spezifische Faktor 1 2 ist ist die Anwenderprogram
358. on ja e Routing ja e S7 Kommunikation ja e Globaldatenkommunikation nein e S7 Basiskommunikation nein e quidistanz nein e SYNC FREEZE nein e Aktivieren Deaktivieren DP Slaves nein e Direkter Datenaustausch Querverkehr nein bertragungsgeschwindigkeiten maximal 12 MBit s S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 301 Technische Daten 17 1 Technische Daten der CPU 412 3H 6ES7 412 3HJ14 0AB0 1 Schnittstelle im DP Master Betrieb Anzahl DP Slaves maximal 32 Anzahl Slots pro Schnittstelle maximal 544 Adressbereich maximal 2 KByte Eing nge 2 KByte Ausg nge Nutzdaten pro DP Slave maximal 244 maximal 244 Byte Eing nge maximal 244 Byte Ausg nge maximal 244 Slots maximal 128 Byte je Slot Hinweis e Die Gesamtsumme der Eingangsbytes ber alle Slots darf maximal 244 betragen e Die Gesamtsumme der Ausgangsbytes ber alle Slots darf maximal 244 betragen e Der Adressbereich der Schnittstelle maximal 2 KByte Eing nge 2 KByte Ausg nge darf in Summe ber alle 32 Slaves nicht berschritten werden 2 und 3 Schnittstelle Bezeichnung der Schnittstellen IF1 IF2 Typ der Schnittstelle steckbares Synchronisationsmodul LWL einsetzbares Schnittstellenmodul Synchronisationsmodul IF 960 nur bei Redundanzbetrieb bei Einzelbetrieb bleibt Schnittstelle frei jabgedeckt L nge der Synchronisationsleitung maximal 10 m nur mit Synchronisationsm
359. ortung S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb 1 3 13 1 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb Entscheidend f r den unterbrechungsfreien Betrieb der hochverf gbaren Steuerung ist das Ersetzen ausgefallener Komponenten im laufenden Betrieb Durch eine schnelle Reparatur wird die Hochverf gbarkeit wieder hergestellt In den folgenden Abschnitten zeigen wir Ihnen wie einfach und schnell das Reparieren und Tauschen von Komponenten der S7 400H m glich ist Bitte beachten Sie auch die Hinweise in den entsprechenden Kapiteln des Installationshandbuchs Aufomatisierungssysteme S7 400 Aufbauen 13 2 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb Welche Komponenten k nnen getauscht werden Im laufenden Betrieb k nnen folgende Komponenten getauscht werden e Zentralbaugruppen z B CPU 417 4H e Stromversorgungsbaugruppen z B PS 405 PS 407 e Signal und Funktionsbaugruppen e Kommunikationsbaugruppen e Synchronisationsmodule und Lichtwellenleiter e Anschaltungen z B IM 460 IM 461 13 2 1 Ausfall und Tausch einer CPU Nicht immer ist ein kompletter Tausch der CPU notwendig Betrifft der Ausfall den Ladespeicher so reicht ein Austausch der betreffenden Speicherkarte Beide F lle sind im folgenden beschrieben Ausgangssituation f r Tausch der CPU Ausfall Wie reagiert das System Die S7 400H befindet sich im Systemzustand e Par
360. pen eines H Systems f r Synchronisation und Datenaustausch Reserve CPU Redundante Zentralbaugruppe eines H Systems die an die Master CPU ankoppelt Sie geht bei einem Verlust der Redundanzkopplung in STOP Sowohl in der Master als auch in der Reserve CPU wird das Anwenderprogramm identisch abgearbeitet Selbsttest Bei hochverf gbaren Zentralbaugruppen laufen w hrend des Anlaufs der zyklischen Bearbeitung und beim Auftreten von Vergleichsfehlern definierte Selbsttests ab Diese pr fen den Inhalt und den Zustand der Zentralbaugruppen und der Peripherie Solobetrieb Ein H System geht in den Systemzustand Solobetrieb wenn es redundant projektiert wurde und nur eine CPU im RUN ist Diese CPU ist dann automatisch die Master CPU Stop Bei H Systemen Im Systemzustand Stop eines H Systems befinden sich die Zentralbaugruppen des H Systems im Betriebszustand STOP S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 389 Glossar Synchronisationsmodul Schnittstellenmodul zur Redundanzkopplung in einem H System Vergleichsfehler Fehler der beim Speichervergleich in einem H System auftreten k nnen zweikanaliges H System H System mit zwei Zentralbaugruppen S7 400H 390 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Index A A amp D Technical Support Adressbereich CPU 41xH 68 Analoge Ausgangssignale Ankoppeln 95 07 Ee 101 Ablauf 101 schematischer Ablauf berwachungszeiten Zeitverhalten ANKOPPELN 87 Ankoppeln mit Mast
361. perationsliste Klammerebenen 8 Systemfunktionen SFC siehe Operationsliste Anzahl gleichzeitig aktiver SFCs je Strang e SFC 59 RD_REC 8 e SFC 58 WR_REC 8 e SFC 55 WR_PARM 8 e SFC 57 PARM_MOD 1 e SFC 56 WR_DPARM 2 e SFC 13 DPNRM_DG 8 e SFC 51 RDSYSST 8 e SFC 103 DP_TOPOL 1 ber alle externen Str nge k nnen in Summe viermal so viele SFCs aktiv sein wie auf einem einzelnen Strang Systemfunkionsbausteine SFB siehe Operationsliste S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Technische Daten S7 400H 17 3 Technische Daten der CPU 417AH 6ES7 417 AHT14 0ABO0 Programmierung Anzahl gleichzeitig aktiver SFBs je Strang e SFB 52 RDREC 8 e SFB53 WRREC 8 ber alle externen Str nge k nnen in Summe viermal so viele SFBs aktiv sein wie auf einem einzelnen Strang Anwenderprogrammschutz Passwortschutz Zugriff auf konsistente Daten im Prozessabbild ja CiR Synchronisationszeit im Einzelbetrieb Grundlast 60 ms Zeit pro E A Byte 10 us Ma e Einbauma e B x H x T mm 50 x 290 x 219 ben tigte Steckpl tze 2 Gewicht ca 0 995 kg Spannungen Str me Stromaufnahme aus S7 400 Bus DC 5 V typisch 1 5 A maximal 1 8 A Stromaufnahme aus S7 400 Bus DC 24 V Die CPU nimmt keinen Strom bei 24 V auf sie stellt diese Spannung lediglich an der MPI DP Schnittstel
362. ppentr ger mit zwei IM 153 2 eingebaut werden Verbindungsprojektierung Keine redundanten Verbindungen zwischen Punkt zu Punkt CP und dem hochverf gbaren System erforderlich H System a Einkanaliges Fremdsystem CPU Gg al 443 5 CPU CP Ext CP 2 x IM153 2 PtP Redundanz ET200M Blockschaltbild H System a _ TITO N Di u j CPUa1 IMa1 x Einkanaliges Fremdsystem H CP PtP H Leitung H CP PtP H CPU S SS IMa2 l S N lt Segen Bild 11 13 Beispiel Kopplung eines hochverf gbaren Systems zu einem einkanaligen Fremdsystem S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 177 Kommunikation 11 6 Kommunikation ber S7 Verbindungen Ausfallverhalten Doppelfehler im hochverf gbaren System d h CPUa1 und IM 153 2 und Einfachfehler im Fremdsystem f hren zu einem Totalausfall der Kommunikation zwischen den beteiligten Systemen siehe vorhergehendes Bild Der Punkt zu Punkt CP kann auch zentral im H System a gesteckt werden Bei dieser Konfiguration f hrt aber bereits der Ausfall z B der CPU zum Totalausfall der Kommunikation 11 6 4 Beliebige Kopplung mit einkanaligen Systemen Anbindung ber PC als Gateway Wenn hochverf gbare Systeme mit einkanaligen Systemen gekoppelt werden kann dies auch ber ein Gateway erfolgen keine Verbindungsredundanz Das Gateway wird je nach Verf gbarkeitsanforderungen mit einem oder zwei CPs
363. programms Ankoppeln Alle Priorit tsklassen OBs werden bearbeitet Aufdaten Die Bearbeitung der Priorit tsklassen wird abschnittweise verz gert Alle Anforderungen werden nach dem Aufdaten nachgeholt Die Details k nnen Sie den nachfolgenden Abschnitten entnehmen L schen laden erzeugen komprimieren von Bausteinen Bausteine k nnen nicht gel scht geladen erzeugt oder komprimiert werden Sind solche Aktionen gerade in Bearbeitung ist kein Ankoppeln und Aufdaten m glich Bausteine k nnen nicht gel scht geladen erzeugt oder komprimiert werden Bearbeitung von Kommunikationsfunktionen PG Bedienung Kommunikationsfunktionen werden bearbeitet Die Bearbeitung der Funktionen wird abschnittweise eingeschr nkt und verz gert Alle verz gerten Funktionen werden nach dem Aufdaten nachgeholt Die Details k nnen Sie den nachfolgenden Kapiteln entnehmen CPU Selbsttest wird nicht durchgef hrt wird nicht durchgef hrt Test und Inbetriebnahmefunktionen wie z B Variable beobachten und steuern Beobachten ein aus Es sind keine Test und Inbetriepnahmefunktionen m glich Sind solche Aktionen gerade in Bearbeitung ist kein Ankoppeln und Aufdaten m glich Es sind keine Test und Inbetriebnahmefunktionen m glich Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 95 Ankoppeln und Aufdaten 9 1 Auswirkungen beim Ankoppeln und Aufdaten 96
364. programms System und Standardfunktionen ablegen SFC 51 RDSYSST SZL Teillisten auslesen Im Diagnosealarm mit der SZL ID W 16 00B3 den SFC 51 aufrufen und SZL der Slave CPU auslesen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 71 S7 400H im PROFIBUS DP Betrieb 7 1 CPU 41x H als PROFIBUS DP Master DP Master Baustein oder Register in Anwendung Siehe STEP 7 SFB 52 RDREC f r DPV1 Slaves Datens tze der S7 Diagnose auslesen d h in Datenbereich des Anwenderprogramms ablegen SFB 54 RALRM f r DPV1 Slaves Alarminformation auslesen innerhalb des zugeh rigen Alarm OBs Diagnose im Anwenderprogramm auswerten Das folgende Bild zeigt Ihnen wie Sie vorgehen m ssen um die Diagnose im Anwenderprogramm auswerten zu k nnen CPU 41xH OB82 wird aufgerufen F r die Diagnose der betroffenen Komponente SFB 54 aufrufen im DPV1 Umfeld MODE 1 einstellen OB82_MDL_ADDR auslesen und OB82_IO_FLAG auslesen Kennung E A Baugruppe Bit 0 des OB82_IO_FLAG als Bit 15 in OB82_MDL_ADDR eintragen Ergebnis Diagnoseadresse OB82_MDL_ADDR Diagnosedaten werden in die Parameter TINFO und AINFO eingetragen F r die Diagnose des gesamten F r die Diagnose der betroffenen Baugruppen DP Slave SFC 13 aufrufen SFC 51 aufrufen M in den Parameter LADDR die Diagnosea In den Parameter INDEX die Diagnosea
365. r PROFIBUS und S MATIC NET NCM 57 f r Industrial Ethernet Hochverf gbare S7 Verbindungen S7 400H Die Forderung nach einer Verf gbarkeitserh hung durch Kommunikationskomponenten z B CP Bus bedingt die Redundanz von Kommunikationsverbindungen zwischen den beteiligten Systemen Im Gegensatz zur S7 Verbindung besteht eine hochverf gbare S7 Verbindung aus mindestens zwei unterlagerten Teilverbindungen Aus Sicht des Anwenderprogramms der Projektierung und der Verbindungsdiagnose wird die hochverf gbare S7 Verbindung mit ihren unterlagerten Teilverbindungen durch genau eine ID repr sentiert wie eine S7 Verbindung Sie kann abh ngig von der projektierten Konfiguration aus maximal vier Teilverbindungen bestehen von denen jeweils zwei immer aufgebaut aktiv sind um im Fehlerfall die Kommunikation aufrechtzuerhalten Die Anzahl der Teilverbindungen ist von m glichen alternativen Wegen abh ngig siehe nachfolgendes Bild und wird automatisch ermittelt Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 163 Kommunikation 11 2 Grundlagen und Grundbegriffe Redundante Verbindung CPU a1 CP a1 Bus 1 CP b1 CPU b1 F CPU a2 CP a2 Bus 2 CP b2 CPU b2 H System a H System b CPU CP CPU C al al b1 b1 Bus 1 Bus2 CPU a1 H CP al I CP b1 CPU b1 F m LAN red CPU a2 H CP a2 H CP b2
366. r Tabelle 7 3 Auslesen der Diagnose mit STEP Vi Tabelle 7 4 _Ereigniserkennung der CPUs 41xH als DP Master nn Tabelle 8 1 bersicht der Systemzust nde der S7 A00H Tabelle 8 2 Fehlerursachen die zum Verlassen des Systemzustands Redundant f hren Tabelle 8 3 Reaktion auf Fehler w hrend des Selbsttests AA Tabelle 8 4 Reaktion auf wiederkehrenden Vergleichsfehler nen Tabelle 8 5 Reaktion auf Quersummenfehler nenn Tabelle 8 6 Hardware Fehler mit einseitigem OB 121 Aufruf Quersummerfehler 2 Auftreten Tabelle 9 1 Eigenschaften von Ankoppeln und Autdaten ssssssenneseeseenrtnnenesttttrtnnentsttnnrrnnsensntnnnnn nenene nenn Tabelle 9 2 Bedingungen f r Ankoppeln und Aufdaten seeeesessennneeeseeenrtnnseestttnttnnsrrsttnnnrnnsnnrttnnn nn nnere nnen Tabelle 9 3 Typische Werte f r den Anwenderprogrammanteil 442444440400nsnnnnnnnnnnnnnennnnnnn nen Tabelle 10 1 Anschaltungen f r den Einsatz einkanalig geschalteter Peripherie u se Tabelle 10 2 Redundant einsetzbare Signalbaugruppen nn Tabelle 10 3 Digitalausgabebaugruppen ber ohne Dioden verschalen Tabelle 10 4 Analogeingabebaugruppen und Geber nn 1 Tabelle 10 5 Beispiel f r redundante Peripherie OB 1 Tel Tabelle 10 6 Beispiel f r redundante Peripherie OB 1272 Teil Tabelle 10 7 f r die berwachunggszeiten bei redundant eingesetzter Peripherie s ssisesseieiiererrerereere
367. r zwischen 0 02 und 5 verwendet CCF zieht beide Fehler auf Kanal 1 Kan le in Mitleiden Fehler auf Kanal 2 schaft Bild A 3 Common Cause Failure CCF Zuverl ssigkeit einer S7 400H 326 Der Einsatz redundanter Baugruppen verl ngert die MTBF eines Systems um einen gro en Faktor Durch den hochwertigen Selbsttest und die Test und Auskunftsfunktionen die in die CPUs der S7 400H integriert sind werden nahezu alle Fehler erkannt und lokalisiert Die berechnete Diagnoseabdeckung liegt bei ca 90 Die Zuverl ssigkeit im Einzelbetrieb wird durch die zugeh rige Fehlerrate beschrieben Die Fehlerrate wird f r alle S7 Komponenten nach der Norm SN29500 berechnet Die Zuverl ssigkeit im redundanten Betrieb wird durch die Fehlerrate der beteiligten Komponenten beschrieben Diese wird im Weiteren MTBF genannt Diejenigen Kombinationen ausgefallener Komponenten die einen Systemausfall verursachen werden durch Markov Modelle beschrieben und berechnet Bei der Berechnung der System MTBF werden die Diagnoseabdeckung und der Common Cause Faktor ber cksichtigt S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Kennwerte redundanter Automatisierungssysteme Verf gbarkeit S7 400H A T Grundbegriffe Verf gbarkeit ist die Wahrscheinlichkeit dass ein System zu einem vorgegebenen Zeitpunkt funktionsf hig ist Sie kann durch Redundanz erh ht werden z B durch Einsatz redundanter E A Baugruppen oder durch Verwendung von
368. r Lichtwellenleiter verbundenen CPUs eines H Systems befindet sich im Betriebszustand RUN Das Ankoppeln und Aufdaten zum Erreichen des Systemzustands Redundant k nnen Sie wie folgt ausl sen e Wechsel der Stellung des Betriebsartenschalters an der Reserve von STOP nach RUN e NETZEIN an der Reserve Betriebsartenschalter Stellung RUN wenn die CPU vor NETZAUS nicht im Betriebszustand STOP war e Bedienung am PGIES Das Ankoppeln und Aufdaten mit Master Reserve Umschaltung k nnen Sie ausschlie lich durch Bedienung am PG ES starten ACHTUNG Wird das Ankoppeln und Aufdaten auf der Reserve CPU abgebrochen CG B NETZAUS STOP kann es wegen inkonsistenter Daten zu einer Url sch Anforderung auf dieser CPU kommen Nach Url schen der Reserve ist Ankoppeln und Aufdaten wieder m glich S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Ankoppeln und Aufdaten 9 3 Ablauf des Ankoppelns und Aufdatens Schematischer Ablauf von Ankoppeln und Aufdaten Die folgende Abbildung skizziert allgemein den Ablauf des Ankoppelns und Aufdatens Ausgangspunkt ist dass sich der Master im Solobetrieb befindet In der Abbildung wurde beispielhaft die CPU 0 als Master CPU angenommen Master CPU CPU 0 Reserve CPU CPU 1 RUN Ankoppeln REDF LEDs blinken mit 0 5 Hz STOP Reserve fordert ANKOPPELN an L schen laden erzeugen kompri L schen laden erzeugen kompri mieren von
369. r Memory Cards 5 7 Aufbau und Funktion der Memory Cards Bestellnummern Die Bestellnummern der Memory Cards sind bei den technischen Daten aufgelistet siehe Kapitel Technische Daten der Memory Cards Seite 320 Aufbau einer Memory Card Die Memory Card hat die Gr e einer PCMCIA Karte Sie wird in einen Schacht auf der Frontseite der CPU gesteckt Frontansicht Seitenansicht o i O CO ba Typenschild mit Seriennummer z B SVP N4 149215 F D E ZS 0 5 K SS o za a Griff Bild 5 5 Aufbau der Memory Card Funktion der Memory Card Die Memory Card und ein integrierter Speicherbereich auf der CPU bilden zusammen den Ladespeicher der CPU Im Betrieb enth lt der Ladespeicher das komplette Anwenderprogramm einschlie lich der Kommentare der Symbolik und spezieller Zusatzinformation die das R ck bersetzen des Anwenderprogramms erlaubt sowie alle Baugruppenparameter Was in der Memory Card gespeichert wird In der Memory Card k nnen folgende Daten gespeichert werden e Das Anwenderprogramm d h OBs FBs FCs DBs und Systemdaten e Parameter die das Verhalten der CPU bestimmen e Parameter die das Verhalten von Peripheriebaugruppen bestimmen e Die kompletten Projektdateien in daf r geeigneten Memory Cards S7 400H 52 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Aufbau einer CPU 41x H 3 7 Aufbau und Funktion der Memory Cards Arten von Me
370. r Relaisausg nge typische Verz gerungszeiten von 10 ms bis 20 ms Die Verz gerung der Relaisausg nge ist u a abh ngig von der Temperatur und der Spannung e f r Analogeing nge Zykluszeit der Analogeingabe e f r Analogausg nge Antwortzeit der Analogausgabe Die Verz gerungszeiten finden Sie in den technischen Daten der Signalbaugruppen DP Zykluszeiten im PROFIBUS DP Netz Wenn Sie Ihr PROFIBUS DP Netz mit STEP 7 konfiguriert haben berechnet STEP 7 die zu erwartende typische DP Zykluszeit Sie k nnen sich dann die DP Zykluszeit Ihrer Konfiguration am PG bei den Busparametern anzeigen lassen Einen berblick ber die DP Zykluszeit erhalten Sie in nachfolgendem Bild Wir nehmen in diesem Beispiel an dass jeder DP Slave im Durchschnitt 4 Byte Daten hat S7 400H 282 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 5 Reaktionszeit Buslaufzeit 17 ms CT a ee 7ms Baudrate 1 5 MBit s 6ms 5ms 4 ms 3ms Baudrate 12 MBit s 2 ms 1ms min Slaveintervall 1 2 4 8 16 32 64 Zahl der DP Slaves Bild 16 7 DP Zykluszeiten im PROFIBUS DP Netz Wenn Sie ein PROFIBUS DP Netz mit mehreren Mastern betreiben dann m ssen Sie die DP Zykluszeit f r jeden Master ber cksichtigen D h die Rechnung f r jeden Master getrennt erstellen und addieren S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 283 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 5 Reaktionszeit K rzeste
371. r Summe der aufgef hrten Zeiten Prozessalarmreaktionszeit 0 6 ms 0 3 ms 0 5 ms 0 5 ms ca 1 9 ms Diese errechnete Prozessalarmreaktionszeit vergeht vom Anliegen eines Signals am Digitaleingang bis zur ersten Anweisung im OB 4x S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Zyklus und Reaktionszeiten der 57 400 16 10 Reproduzierbarkeit von Verz gerungs und Weckalarmen 16 10 Reproduzierbarkeit von Verz gerungs und Weckalarmen Definition Reproduzierbarkeit Verz gerungsalarm Die zeitliche Abweichung des Aufrufs der ersten Anweisung des Alarm OBs zum programmierten Alarmzeitpunkt Weckalarm Die Schwankungsbreite des zeitlichen Abstands zwischen zwei aufeinanderfolgenden Aufrufen gemessen zwischen den jeweils ersten Anweisungen des Alarm OBs Reproduzierbarkeit Nachfolgende Tabelle enth lt die Reproduzierbarkeit von Verz gerungs und Weckalarmen der CPUs Tabelle 16 14 Reproduzierbarkeit von Verz gerungs und Weckalarmen der CPUs Baugruppe Reproduzierbarkeit Verz gerungsalarm Weckalarm CPU 412 3H Einzelbetrieb 499 us 469 us 315 us 305 us CPU 412 3H redundant 557 us 722 us 710 us 655 us CPU 414 4H Einzelbetrieb 342 us 386 us 242 us 233 us CPU 414 4H redundant 545 us 440 us 793 us 620 us CPU 417 4H Einzelbetrieb 311 us 277 us 208 us 210 us CPU 417 4H redundant 453 us 514 us 229 us 289 us Diese Zeiten gelten
372. r offline ndern Seite 244 Reserve CPU stoppen chritt 2 Reserve CPU stoppen Seite Ge nderte CPU Parameter in die Reserve CPU laden chritt 3 Neue Hardware Konfiguration in die Reserve CPU laden Seite 245 4 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration SCH 4 Umschalten auf CPU mit ge nderter Seite 245 5 bergang in den Systemzustand Redundant Senit 5 Schritt 5 bergang in in den Systemzustand ite 246 Hinweis Sie k nnen den Ladevorgang nach nderung der nn weitgehend automatisch ablaufen la n Sie m ssen dann die Handlu Sch Reserve CPU stoppen Seite 244 bis Schritt 5 bergang in den Systemzustand Seite 246 beschrieben sind nicht mehr durchf hren Das beschriebene Verhalten des Systems bleibt unver ndert N heres finden Sie in der Online Hilfe von HW Konfig Laden in Baugruppe gt Laden der Stationskonfiguration im Betriebszustand RUN N heres finden Sie in der Online Hilfe von HW Konfig Laden in Baugruppe gt Laden der Stationskonfiguration im Betriebszustand RUN S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 243 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 7 ndern der CPU Parameter 14 7 2 Schritt 1 CPU Parameter offline ndern Ausgangssituation Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Vorgehensweise 1 ndern Sie offline in der Hardware Konfiguration die gew nschten Eigenschaften der CPU 2 bersetzen Sie die neue Hardware Konfiguration laden Sie diese jedoch noch nich
373. rationsliste e Gr e maximal 64 KByte Schachtelungstiefe e je Priorit tsklasse 24 e zus tzliche innerhalb eines Fehler OBs 2 SDBs maximal 512 FBs maximal 6144 Nummernband 0 bis 6143 e Gr e maximal 64 KByte FCs maximal 6144 Nummernband 0 bis 6143 e Gr e maximal 64 KByte Adressbereiche Ein Ausg nge Peripherieadressbereich gesamt 16 KByte 16 KByte e davon dezentral inkl Diagnoseadressen Adressen f r Peripherieanschaltungen etc MPI DP Schnittstelle 2 KByte 2 KByte DP Schnittstelle 8 KByte 8 KByte Prozessabbild 16 KByte 16 KByte einstellbar e voreingestellt 1024 Byte 1024 Byte e Anzahl Teilprozessabbilder maximal 15 e konsistente Daten maximal 244 Byte Zugriff auf konsistente Daten im Prozessabbild ja digitale Kan le maximal 131072 maximal 131072 e davon zentral maximal 131072 maximal 131072 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 313 Technische Daten 17 3 Technische Daten der CPU 417 4H 6ES7 417 4HT14 0AB0 314 Adressbereiche Ein Ausg nge analoge Kan le maximal 8192 maximal 8192 e davon zentral maximal 8192 maximal 8192 Ausbau Zentralger te Erweiterungsger te maximal 1 21 Multicomputing nein Anzahl steckbarer IM gesamt maximal 6 es IM 460 maximal 6 e IM 463 2 maximal 4 nur im Einzelbetrieb Anzahl DP
374. rd Zur Kennzeichnung der beiden Teilsysteme gebrauchen wir in dieser Beschreibung die f r zweikanalige H Systeme historisch gepr gten Begriffe Master und Reserve Die Reserve arbeitet aber stets ereignissynchron mit dem Master und nicht erst im Fehlerfall Die Unterscheidung zwischen Master CPU und Reserve CPU ist in erster Linie bedeutsam um reproduzierbare Fehlerreaktionen zu gew hrleisten So schaltet z B bei Ausfall der Redundanzkopplung die Reserve CPU in STOP w hrend die Master CDU weiterhin im RUN bleibt Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 81 System und Betriebszust nde der S7 400H 8 2 Einf hrung Master Reserve Zuordnung Beim ersten Einschalten der S7 400H wird die CPU zur Master CPU die zuerst hochgelaufen ist die andere CPU wird zur Reserve CPU Liegt die Master Reserve Zuordnung fest so bleibt diese bei gleichzeitigem NETZEIN erhalten Die Master Reserve Zuordnung wird ge ndert durch 1 Start der Reserve CPU vor der Master CPU Zeitabstand mindestens 3 s 2 Ausfall oder STOP der Master CPU im Systemzustand Redundant 3 Im Betriebszustand FEHLER HE wurde kein Fehler gefunden siehe Kapitel Betriebszustand FEHLERSUCHE Seite 89 Synchronisation der Teilsysteme Master und Reserve CPU sind ber Lichtwellenleiter gekoppelt ber diese Kopplung sorgen beide CPUs f r eine ereignissynchrone Programmbearbeitung Teilsystem CPUO Teilsystem CPU1 Synchronisation
375. rd von Ihrer Hardware Projektierung bestimmt Aus den technologischen Gegebenheiten Ihres Prozesses ergeben sich Anforderungen wie lange die Peripherieaktualisierung ausgesetzt werden kann Dies ist besonders bei zeit berwachten Vorg ngen in F Systemen wichtig Hinweis Weitere Besonderheiten beim Einsatz von F Baugruppen finden Sie in den Handb chern Automatisierungssysteme S7 400F und S7 400FH und Automatisierungssystem S7 300 Fehlersichere Signalbaugruppen Dies betrifft insbesondere baugruppeninterne Laufzeiten in F Baugruppen Bestimmen Sie f r jedes DP Mastersystem aus den Busparametern in STEP 7 Trr f r das DP Mastersystem DP Umschaltzeit im weiteren mit Tor_um bezeichnet Bestimmen Sie f r jedes DP Mastersystem aus den Technischen Daten f r die geschalteten DP Slaves die maximale Umschaltzeit f r den aktiven Kommunikationskanal im weiteren mit TsLave_um bezeichnet Bestimmen Sie aus den technologischen Vorgaben Ihrer Anlage die maximal zul ssige Zeitspanne in der keine Aktualisierung an Ihren Peripheriebaugruppen erfolgt im weiteren mit Tero bezeichnet Ermitteln Sie aus Ihrem Anwenderprogramm die Zykluszeit des h chstprioren bzw ausgew hlten siehe oben Weckalarms Twa die Laufzeit Ihres Programms in diesem Weckalarm Tproc S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Ankoppeln und Aufdaten 9 4 Zeit berwachung 5 F r jedes DP Mastersystem ergibt
376. rden solche Alarme von Baugruppen der Dezentralen Peripherie gestellt werden sie nach Aufheben der Sperre nachgeholt Wurden sie von Baugruppen der zentralen Peripherie gestellt k nnen sie nur dann alle nachgeholt werden wenn w hrend der Sperre ein und dieselbe Interruptanforderung nicht mehrfach auftrat Wurde vom PG ES aus eine Master Reserve Umschaltung angefordert wird nach Abschluss des Aufdatens die bisherige Reserve CPU zum Master und die bisherige Master CPU geht in STOP Andernfalls gehen beide CPUs in RUN Systemzustand Redundant und bearbeiten das Anwenderprogramm synchron S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Ankoppeln und Aufdaten 9 3 Ablauf des Ankoppelns und Aufdatens Wenn eine Master Reserve Umschaltung durchgef hrt wurde hat der OB 1 im ersten Zyklus nach dem Aufdaten eine SE SE tte ee nn f r S7 300 400 SE und Standa Neitere e nderter Konfiguration siehe Kapitel Umschalten Se CPU vc anderer Eechen Er erweiterten Speicherausbai Seite 106 Verz gerte Meldefunktionen Die aufgelisteten SFCs SFBs und Betriebssystemdienste l sen Meldungen an jeweils alle angemeldeten Partner aus Diese Funktionen werden nach Beginn des Aufdatens verz gert e SFC 17 ALARM_SQ SFC 18 ALARM_S SFC 107 ALARM_DQ SFC 108 ALARM_D e SFC 52 WR_USMSG e SFB 31 NOTIFY_8P SFB 33 ALARM SFB 34 ALARM_8 SFB 35 ALARM_8P SFB 36 NOTIFY SFB 37 AR_SEND e Leittechnikmeldungen e System
377. redundanter Peripherie m glich 1 Redundanter Aufbau mit einseitiger zentraler und oder dezentraler Peripherie Hierzu werden in die Teilsysteme von CPU 0 und CPU 1 je eine Signalbaugruppe gesteckt 2 Redundanter Aufbau mit geschalteter Peripherie In zwei dezentrale Peripherieger te ET 200M mit aktivem R ckwandbus werden je eine Signalbaugruppe gesteckt I aa Deg 5 00 o D WE redundant einseitige Peripherie d is pgt La T In 4 redundant geschaltete Peripherie Lu TT i I Bild 10 12 Redundante einseitige und geschaltete Peripherie ACHTUNG Beim lese von redundanter Peripherie m ssen Sie die ermittelten achungszeiten ggf mi em Aufschlag versehen siehe Kapitel Ermittlung der HESE Seite 112 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 155 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 6 Weitere M glichkeiten zum Anschluss von redundanter Peripherie HW Aufbau und Projektierung der redundanten Peripherie Wenn Sie redundante Peripherie einsetzen m chten empfehlen wir Ihnen folgende Strategie 1 Setzen Sie die Peripherie folgenderma en ein beim einseitigen Aufbau je eine Sign
378. ren OBs bis Priorit tsklasse 15 erfolgt Die normale Zykluszeit berwachung ist in dieser Zeitspanne au er Kraft gesetzt Max Zykluszeitverl ngerung die von Ihnen projektierte maximal zul ssige Zykluszeitverl ngerung e Maximale Kommunikationsverz gerung Kommunikationsverz gerung diejenige Zeitspanne w hrend des Aufdatens in der keine Bearbeitung der Kommunikationsfunktionen erfolgt Hinweis Die bestehenden Kommunikationsverbindungen der Master CPU bleiben aber aufrechterhalten Maximale Kommunikationsverz gerung die von Ihnen projektierte maximal zul ssige Kommunikationsverz gerung S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 109 Ankoppeln und Aufdaten 9 4 Zeit berwachung e Maximale Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 diejenige Zeitspanne w hrend des Aufdatens in der kein OB und damit kein Anwenderprogramm mehr bearbeitet und keine Peripherieaktualisierung mehr durchgef hrt wird Maximale Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 die von Ihnen projektierte maximale zul ssige Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 e Minimale Peripheriehaltezeit Es handelt sich um die Zeitspanne zwischen dem Kopieren der Ausg nge von der Master auf die Reserve CPU und dem Zeitpunkt des bergangs in den Systemzustand Redundant bzw der Master Reserve Umschaltung Zeitpunkt zu dem die ehemalige Master CPU in STOP und die neue Master CPU in RUN
379. rer Kommunikation sersssrsririnricepinsorruniisnnuniddniinnninnn neninn N ENE ANEETA NENNEN AENEAN EAN EENE ESEA EEEE S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 7 Inhaltsverzeichnis Breet Umstieg von S5 H nach S7 400 339 C1 Le EI C2 Projektierung Programmierung und Diaonose nenn Unterschiede zwischen hochverf gbaren und Standard Systemen ee Einsetzbare Funktions und Kommunikationsbaugruppen in S7 400H e F Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie 349 F 1 SM 321 DI 16 x DC 24 V 6ES7 321 1BH02 0AA0 nn F 2 SM 321 DI 32 x DC 24 V 6ES7 231 21BDLOD0 DAAD ern F 3 SM 321 DI 16 x AC 120 230V 6ES7 221 21EHOD OAAD en F 4 SM 321 DI 8 x AC 120 230 V 6ES7 321 1FF01 0AA0 nn F 5 SM 321 DI 16 x DC 24V 6ES7 231 2DBHO0 OAD0 nenn F 6 SM 321 DI 16 x DC 24V 6ES7 2321 2BHOT OAD0 nn F 7 SM 326 DO 10 x DC 24V 2A 6ES7 326 2BF01 0AB0 nn 356 F 8 SM 326 DI 8x NAMUR 6ES7 3226 21REOO OADO nenn F 9 SM 326 DI 24 x DC 24 V 6ES7 326 1BK00 0AB0 nn F 10 SM 421 DI 32 x UC 120 V 6ES7 A21 2ELOO OAAD nenn F 11 SM 421 DI 16 x DC 24 V 6ES7 A31 ZBHOT OADU nn F 12 SM 421 DI 32 x DC 24 V 6ES7 A31 2BLOD0 DAD0 ern nn F 13 SM 421 DI 32 x DC 24 V 6ES7 A31 21BL0D1 DAD0D nen F 14 SM 322 DO 8x DC 24 VI2 A 6ES7 322 1BF01 0AA0 nn 865 F 15 SM 322 DO 32 x DC 24 V 0 5 A 6ES7 233 2BLO0 DAAD nn 866 F 16 SM 322 DO 8x AC 230 V 2 A 6ES7 223 21EFEOT OAAD nn F 17 SM 322 DO 4 x DC 24 V 10 mA EEx ib 6ES7 323 SGD0O0 OADD senene F 18 SM 3
380. rie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie 4 Redundante Peripherie an einer H CPU im Einzelbetrieb Redundantes Baugruppenpaar Bild 10 5 Redundante Peripherie im Einzelbetrieb Prinzip der kanalgruppengranularen Redundanz 132 Kanalfehler durch Diskrepanz f hren zur Passivierung des jeweiligen Kanals Kanalfehler durch Diagnosealarm OB82 f hren zur Passivierung der betroffenen Kanalgruppe Eine Depassivierung depassiviert alle betroffenen Kan le sowie alle auf Grund von Baugruppenfehlern passivierten Baugruppen Durch kanalgruppengranulare Passivierung wird die Verf gbarkeit f r folgende F lle deutlich erh ht e Relativ h ufige Geberausf lle e Lange Reparaturdauer e Mehrere Kanalfehler auf einer Baugruppe Hinweis Kanal und Kanalgruppe Je nach Baugruppe enth lt eine Kanalgruppe einen einzelnen Kanal eine Gruppe von mehreren Kan len oder alle Kan le der Baugruppe Deshalb k nnen Sie alle redundant einsetzbaren Baugruppen in kanalgruppengranularer Redundanz betreiben Eine aktuelle Liste der redundant einsetzbaren Baugruppen finden Sie im Kapitel R einsetzbare Signalbaugruppen Seite 136 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Einsatz von Peripherie in S7 400H
381. rieben Schritt Was ist zu tun Siehe Kapitel 1 Hardware Konfiguration offline ndern STEP 7 Schr 7 Schritt 1 Su Konfiguration i 2 Anwenderprogramm ndern und laden STEP 7 Schritt EE ndern en Seite 236 3 Reserve CPU stoppen STEP 7 Schritt 3 Reserve CPU stoppen Seite 236 4 Neue Hardware Konfiguration in die Reserve CPU laden STEP 7 Schritt 4 Neue Hardware a a in die Reserve CPU laden Seite 237 5 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration STEP 7 Schritt 5 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration Seite 237 6 bergang in den Systemzustand Redundant STEP 7 Schritt 6 bergang in era 7 Hardware umbauen STEP 7 Schritt 7 Hardware umbauen Seite 239 8 Organisationsbausteine ndern und laden S7 400H 234 Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb Ausnahmen 14 6 Entfernen von Komponenten bei STEP 7 Dieser Gesamtablauf der Anlagen nderuna ailt nicht zum Entfernen von SE een siehe Kapitel Entfernen von Anschaltungsbaugruppen bei STEP Seite 241 Hinweis Sie k nnen den EE ie nderung der Hardware Konfiguration a h SC ng 6 bis 238 See sind nicht mehr durchf hren Das Systemzustand Redundant Redondan Seite 2 beschriebene Verhalten des Systems bleibt unver ndert N heres finden Sie in der Online Hilfe von HW Konfig Laden in Baugruppe gt Laden der Stationskonfiguration im Betriebszustand RUN 14 6 1 STEP 7 Schritt 1
382. rm_8 Bausteine ja e Anzahl Kommunikationsauftr ge f r Alarm_8 maximal 10000 Bausteine und Bausteine f r S7 Kommunikation einstellbar e voreingestellt 1200 Leittechnikmeldungen ja Anzahl gleichzeitig anmeldbarer Archive SFB 37 64 AR_SEND Test und Inbetriebnahmefunktionen Status Steuern Variable ja e Variable Ein Ausg nge Merker DB Peripherieein ausg nge Zeiten Z hler e Anzahl Variable maximal 70 Forcen ja e Variable Ein Ausg nge Merker Peripherieein ausg nge e Anzahl Variable maximal 512 Status LED ja FRCE LED Status Baustein ja Einzelschritt ja Anzahl Haltepunkte 4 Diagnosepuffer ja e Anzahl der Eintr ge maximal 3200 einstellbar e voreingestellt 120 Kommunikation PG OP Kommunikation ja Routing ja Anzahl Verbindungsressourcen f r S7 64 davon je eine reserviert f r PG und OP Verbindungen ber alle Schnittstellen und CPs S7 Kommunikation ja e Nutzdaten pro Auftrag 64 Byte e davon konsistent 1 Variable 462 Byte Globaldatenkommunikation nein S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 315 Technische Daten 17 3 Technische Daten der CPU 417 4H 6ES7 417 4HT14 0AB0 Kommunikation S7 Basiskommunikation nein S5 kompatible Kommunikation ber FC AG_SEND und AG_RECV maximal ber 10 CP 443 1 oder 443 5 e Nutzdaten pro Auftrag maximal 8 KByte e
383. rozess zu jedem Zeitpunkt eine Zykluszeitverl ngerung toleriert ist ein Aufruf der SFC 90 H_CTRL nicht erforderlich W hrend des Ankoppelns und Aufdatens wird der CPU Selbsttest nicht durchgef hrt Achten Sie deshalb wenn Sie ein fehlersicheres Anwenderprogramm benutzen darauf dass Sie das Aufdaten nicht ber einen zu langen Zeitraum verz gern Genaueres siehe im Handbuch Auftomatisierungssysteme S7 400F und S7T 400FH Beispiel f r einen zeitkritischen Prozess Ein Schlitten mit einem 50 mm langen Nocken bewegt sich auf einer Achse mit konstanter Geschwindigkeit v 10 km h 2 78 m s 2 78 mm ms An der Achse befindet sich ein Schalter Der Schalter wird also vom Nocken w hrend einer Zeitspanne von At 18 ms umgelegt Damit die Bet tigung des Schalters von der CPU erkannt werden kann m sste die Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 Definition siehe unten deutlich unter 18 ms liegen Da Sie in STEP 7 f r die maximale Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 nur 0 ms oder einen Wert zwischen 100 und 60000 ms einstellen k nnen m ssen Sie sich mit einer der folgenden Ma nahmen behelfen e Sie verschieben den Beginn des Ankoppelns und Aufdatens auf einen Zeitpunkt zu dem der Prozesszustand unkritisch ist Dazu verwenden Sie die SFC 90 H_CTRL siehe oben e Sie verwenden einen wesentlich l ngeren Nocken und oder reduzieren die Geschwindigkeit des Schlittens deutlich bevor dieser den Schalter erreicht
384. rozessabbild Bei anderen Baugruppen e Aufruf von OB 122 bei Direktzugriffen Aufruf von OB 85 bei Prozessabbild Aktualisierung Zeitfehler e Die Laufzeit des Anwenderprogramms LED INTF leuchtet solange der INTF OB1 und alle Alarme und Fehler OBs Fehler nicht behoben ist berschreitet die vorgegebene maximale Aufruf von OB 80 Zykluszeit SC f e OB Anforderungsfehler Bei nicht geladenem OB Die CPU 5 geht in STOP e Uberlauf des Startinformationspuffers e Uhrzeitfehleralarm Fehler der Im zentralen oder Aufruf von OB 81 EXTF Stromversor Erweiterungsbaugruppentr ger Bei nicht geladenem OB Die CPU gungsbau f e ist mindestens eine Pufferbatterie der bleibt im RUN gruppe n kein Stromversorgungsbaugruppe leer Netzausfall e fehlt die Pufferspannung e ist die 24V Versorgung der Stromversorgungsbaugruppe ausgefallen Diagnosealarm Eine alarmf hige Peripheriebaugruppe Aufruf von OB 82 EXTF meldet Diagnosealarm Bei nicht geladenem OB Die CPU geht in STOP Alarm Ziehen oder Stecken einer SM sowie Aufruf von OB 83 EXTF Ziehen Stecken Stecken eines falschen Baugruppentyps Bei nicht geladenem OB Die CPU geht in STOP S7 400H 42 Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 Aufbau einer CPU 41x H 5 2 berwachungsfunktionen der CPU Fehlerart Fehlerursache Reaktion des Betriebssystems Fehler LED CPU Hardware e Ein Speicherfehler wurde erkannt und Aufruf von OB 84 INTF fehler beseitigt Bei nicht g
385. rprogramm kopiert Sie k nnen diese Bereiche nach dem Bausteinaufruf neu beschreiben ohne die aktuellen Sendedaten zu verf lschen Hinweis Abschluss des Sendevorgangs Der gesamte Sendevorgang ist erst dann abgeschlossen wenn der Zustandsparameter DONE den Wert 1 annimmt Daten konsistent von einem DP Normslave lesen und konsistent auf einen DP Normslave schreiben Daten konsistent von einem DP Normslave lesen mit der SFC 14 DPRD_DAT Mit der SFC 14 DPRD_DAT read consistent data of a DP normslave lesen Sie die Daten eines DP Normslaves konsistent aus Falls bei der Daten bertragung kein Fehler auftrat werden die gelesenen Daten in den durch RECORD aufgespannten Zielbereich eingetragen Der Zielbereich muss dieselbe L nge aufweisen die Sie f r die selektierte Baugruppe mit STEP 7 projektiert haben Sie k nnen mit einem Aufruf der SFC 14 jeweils nur auf die Daten einer Baugruppe DP Kennung unter der projektierten Anfangsadresse zugreifen Daten konsistent auf einen DP Normslave schreiben mit der SFC 15 DPWR_DAT Mit der SFC 15 DPWR_DAT write consistent data to a DP normslave bertragen Sie die Daten in RECORD konsistent zum adressierten DP Normslave Der Quellbereich muss dieselbe L nge aufweisen die Sie f r die selektierte Baugruppe mit STEP 7 projektiert haben Obergrenzen f r die bertragung konsistenter Nutzdaten auf einen DP Slave S7 400H F r die bertragung konsistenter Nutzdaten auf
386. rteilerboxen z B mit SC oder ST Kupplungen um die Gesamtl nge der Verbindung aus Einzelst cken aufzubauen be E L max 10 km Verlegekabel Patchkabel innen au en Duplex z B LC SC ST Bild 15 2 Lichtwellenleiter Installation ber Verteilerboxen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 S7 400 mit CPU 414 4H Baugruppentr ger 1 1 ll l d o Verteilerbox z B mit SC oder ST Kupplungen Patchkabel Duplex z B LC SC ST 267 Synchronisationsmodule 15 3 Auswahl von Lichtwellenleitern S7 400H 268 Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 1 6 In diesem Kapitel erfahren Sie woraus sich die Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 zusammensetzen Die Zykluszeit Ihres Anwenderprogramms auf der entsprechenden CPU k nnen Sie mit dem PG auslesen siehe Handbuch Hardware konfigurieren und Verbindungen projektieren mit STEP J An Beispielen zeigen wir Ihnen die Berechnung der Zykluszeit Wichtig f r die Betrachtung eines Prozesses ist die Reaktionszeit Wie Sie diese berechnen zeigen wir Ihnen ausf hrlich in diesem Kapitel Wenn Sie eine CPU 41x H als Master im PROFIBUS DP Netz einsetzen dann m ssen Sie zus tzlich noch DP Zykluszeiten ber cksichtigen siehe Kapitel Seite 282 Weitere Informationen Weitere Informationen zu den folgenden Bearbeitungszeiten
387. s Hardware konfigurieren heraus in die CPU laden Da bei diesem Ablauf der Ladespeicherinhalt beider CPUs mehrmals ge ndert werden muss empfiehlt sich eine zumindest vor bergehende Erweiterung des integrierten Ladespeichers mit einer RAM Card Den daf r ggf erforderlichen Wechsel von FLASH Card auf RAM Card d rfen Sie nur dann vornehmen wenn die FLASH Card h chstens so viel Speicherplatz hat wie die gr te erh ltliche RAM Card Wenn Ihre FLASH Card gr er ist als die gr te erh ltliche RAM Card m ssen Sie die erforderlichen Projektierungs und Programm nderungen in so kleinen Schritten durchf hren dass diese jeweils im integrierten Ladespeicher Platz finden Synchronisationskopplung Achten Sie bei allen Hardware nderungen darauf dass die Synchronisationskopplung zwischen beiden CPUs wieder hergestellt ist bevor Sie die Reserve CPU starten bzw einschalten Wenn die Stromversorgungen der CPUs eingeschaltet sind m ssen die LEDs IFM1F und IFM2F mit denen Fehler der Modulschnittstellen angezeigt werden an beiden CPUs erl schen Wenn eine der IFM LEDs weiter leuchtet selbst nachdem Sie die zugeh rigen Synchronisationsmodule die Synchronisationsleitungen und auch die Reserve CPU getauscht haben liegt ein Fehler auf der Master CPU vor Sie k nnen dann dennoch auf die Reserve CPU umschalten indem Sie im STEP7 Dialogfeld Umschalten die Option ber nur eine intakte Redundanzkopplung w hlen S7 400
388. s die Stromversorgung eines ganzen Teilsystems abgeschaltet werden Dies ist ohne Auswirkungen auf den Prozess nur dann m glich wenn sich dieses Teilsystem im STOP Zustand befindet siehe Kapitel STEP 7 Schritt 1 Hardware Anwenderprogramm ndern und laden siehe Sg STEP 7 Schritt 2 Anwenderprogramm ndern und laden Seite Seite 236 Sete 239 stoppen siehe Kapitel STEP 7 Schritt 3 Reserve CPU stoppe iehe DCH STEP 7 Schritt p Neue Hardware Konfiguration ii in die Reserve CPU Ede Seite Wenn Sie eine Anschaltungsbaugruppe aus dem Teilsystem der bisherigen Reserve CPU entfernen wollen f hren Sie folgende Schritte durch Schalten Sie die Stromversorgung des Reserve Teilsystems ab Ziehen Sie eine IM460 aus dem Zentralger t oder Entfernen Sie ein Erweiterungsger t aus einem bestehenden Strang oder Ziehen Sie eine externe DP Masteranschaltung Schalten Sie die nn des Reserve Teilsystems wieder ein ena e nderter Konfiguration SR STEP 7 Schritt 5 Seite CPU jetzt im STOP Zustand entfernen wollen f hren Sie folgende Schritte durch Schalten Sie die Stromversorgung des Reserve Teilsystems ab Ziehen Sie eine IM460 aus dem Zentralger t oder Entfernen Sie ein Erweiterungsger t aus einem bestehenden Strang oder Ziehen Sie eine externe DP Masteranschaltung Schalten Sie die Stromversorgung des Reserve Teilsystems wieder ein Sete 238
389. s op 3 Beispiel zur Berechnung von Tp15 Im Folgenden wird f r eine vorliegende Anlagenkonfiguration die maximal zul ssige Zeitspanne beim Aufdaten ermittelt w hrend der das Betriebssystem keine Programmbearbeitung und keine Peripherieaktualisierung durchf hrt Es seien zwei DP Mastersysteme vorhanden DP Mastersystem_1 sei ber die MPI DP Schnittstelle der CPU DP Mastersystem_2 ber eine externe DP Masteranschaltung mit der CPU verbunden 1 aus den Busparametern in STEP 7 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 115 Ankoppeln und Aufdaten 9 4 Zeit berwachung Trr 25ms TTR2 30 ms Tor_um_ 100 ms Top uw 2 80 ms 2 aus den Technischen Daten der eingesetzten DP Slaves TsLave_um_1 30 ms Ts ave_um_ 2 50 ms 3 aus den technologischen Vorgaben Ihrer Anlage Tpro_ 1250 ms Tpro_2 1200 ms 4 aus dem Anwenderprogramm Twa 300 ms Teo 50 ms 5 aus Formel 1 Tp s DP Mastersystem_1 1250 ms 2 x 25 ms 300 ms 50 ms 100 ms 30 ms 720 ms Tp s DP Mastersystem_2 1200 ms 2 x 30 ms 300 ms 50 ms 80 ms 50 ms 660 ms Kontrolle da Tous gt O weiter mit 1 Tpis_uw MIN 720 ms 660 ms 660 ms 2 aus Formel 2 Tp s_op 50 ms Tpu 50 ms 90 ms 140 ms Kontrolle da Tous opz 140 ms lt Tous un 660 ms weiter mit 1 aus Abschnitt 7 4 4 bei 170 KByte Anwenderprogramm Daten Tous awp 194 ms Kontrolle da Tous awe 194 ms lt Tes um 660 ms weiter mit
390. schlossen Als Dioden eignen sich z B Typen aus der Reihe 1N4003 1N4007 oder jede andere Diode mit U r gt 200 V und I Fr gt 1 A 1L 1 21 o o 2 22 z B 1N 4003 o o LA 3 23 N o 4 24 o o 5 25 o o 6 26 o o 7 27 o o 8 28 o o 2 2 1M 10 30 o o 11 31 o o 12 32 o o 13 33 o o 14 34 o o 15 35 o o 16 36 o o 17 37 o o 18 38 o o 19 39 o o 20 40 o o 1 21 1L K b 2 22 z B 1 N 4003 o o 3 23 mH i o 4 24 o o 5 25 o o 6 26 o o 7 27 o o 8 28 o o 24V 9 29 1M o O 10 s o Ko 11 31 o o 12 32 o o 13 33 o o 14 34 o o 15 35 o o 16 36 o o 17 37 o o 18 38 o o 19 39 o o 20 40 o o Bild F 15 Verschaltungsbeispiel SM 322 DO 32 x DC 24 V 0 5 A S7 400H 366 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 16 SM 322 DO 8 x AC 230 W 2 A 6ES7 322 1FF01 0AAO F 16 SM 322 DO 8x AC 230 V 2 A 6ES7 322 1FF01 0AAO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines Aktors an zwei SM 322 Do 8x AC 230 V 2 A Der Aktor ist jeweils an Kanal 0 angeschlossen 1L 1N o 0O N OOO A WW N odl 000000000 a ek on o 0 00 o ooo oN 0 k 120 230V EI et a ei ch ii TLE 1N oe N O u Aa 0 N 000000000 o ofooioohofoiohio 0 N Bild F 16 Verschaltungsbeispiel SM
391. schluss von redundanter Peripherie Redundantes Baugruppenpaar Zentralger t Zentralger t Erweiterungsger t Erweiterungsger t oo Redundantes Baugruppenpaar Bild 10 2 Redundante Peripherie in Zentral und Erweiterungsger ten 2 Redundante Peripherie im einseitigen DP Slave Hierzu werden in dezentralen Peripherieger ten ET 200M mit aktivem R ckwandbus die Signalbaugruppen paarweise eingesetzt S7 400H 130 Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie Redundantes Baugruppenpaar Bild 10 3 Redundante Peripherie im einseitigen DP Slave 3 Redundante Peripherie im geschalteten DP Slave Hierzu werden in dezentralen Peripherieger ten ET 200M mit aktivem R ckwandbus die Signalbaugruppen paarweise eingesetzt Redundantes Baugruppenpaar hl o ui 1 kg Bild 10 4 Redundante Peripherie im geschalteten DP Slave S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 131 Einsatz von Periphe
392. se 1023 Slavediagnoseadresse im Master system 1022 im DP Slave CPU 41x e Beispiel f r Diagnoseadressen Slavediagnoseadresse 422 Masterdiagnoseadresse nicht relevant Die CPU ruft den OB 82 auf mit u a folgenden Informationen e OB 82_MDL_ADDR 1022 e OB82_EV_CLASS B 16 39 als kommendes Ereignis e OB82_MDL_DEFECT Baugruppenst rung Diese Informationen stehen auch im Diagnosepuffer der CPU Programmieren Sie m Anwenderprogramm auch den SFC 13 DPNRM_DG zum Auslesen der DP Slave Diagnosedaten Verwenden Sie im DPV1 Umfeld den SFB54 Er gibt die komplette Alarminformation aus CPU RUN gt STOP CPU erzeugt ein DP Slave Diagnosetelegramm 74 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 S57 400H im PROFIBUS DP Betrieb 72 Beispiel 1 Beispiel 2 7 2 Konsistente Daten Konsistente Daten Daten die inhaltlich zusammengeh ren und einen Prozesszustand zu einem bestimmten Zeitpunkt beschreiben bezeichnet man als konsistente Daten Damit Daten konsistent sind d rfen sie w hrend der bermittlung nicht ver ndert oder aktualisiert werden Damit der CPU f r die Dauer der zyklischen Programmbearbeitung ein konsistentes Abbild der Prozess Signale zur Verf gung steht werden die Prozess Signale vor der Programmbearbeitung in das Prozessabbild der Eing nge gelesen bzw die Ergebnisse der Bearbeitung nach der Programmbearbeitung in das Prozessabbild der Ausg nge geschrieben Anschlie e
393. sen esen Zugriffsfeh 9 2 Vrsuch TRUE 2 Vrsuch TRUE ler J ler Ja Nein Nein Nein Nein Ja 7 Wert von Ersat rt Wert von Baugruppe A rsa Se Baugruppe B verwenden yerwengen verwenden Bild 10 13 Flussdiagramm f r OB1 Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 157 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 6 Weitere M glichkeiten zum Anschluss von redundanter Peripherie Beispiel AWL Nachfolgend sind die erforderlichen Teile des Anwenderprogramms OB 1 OB 122 aufgef hrt Tabelle 10 5 Beispiel f r redundante Peripherie OB 1 Teil AWL Erl uterung NOP 0 SET R VERSUCH2 Initialisierung U BGA Baugruppe A zuerst lesen SPBN WBGB Wenn nicht weiter mit Baugruppe B WBGA SET R PZF_ BIT PZF Bit l schen L PED 8 Lesen von CPU 0 U PZF BIT Wurde im OB 122 PZF erkannt SPBN PZOK Wenn nicht Prozesszugriff ok U VERSUCH2 War dieser Zugriff der zweite Versuch SPB WBGO Wenn ja dann Ersatzwert verwenden SET R BGA Baugruppe A zuk nftig nicht mehr zuerst lesen S VERSUCH2 WBGB SET R PZF_ BIT PZF Bit l schen L PED 12 Lesen von CPU 1 U PZF_BIT Wurde im OB 122 PZF erkannt SPBN PZOK Wenn nicht dann Prozesszugriff ok U VERSUCH2 War dieser Zugriff der zweite Versuch SPB WBGO Wenn ja dann Ersatzwert verwenden SET S BGA Baugruppe A zuk nftig wieder zuerst lesen S VERSUCH2 SPA WBGA WBG0 L ERSATZ PZOK
394. sich daraus Tp s DP Mastersystem Tpro 2x T r Twa Tproc Top_um TsLave_um 1 ACHTUNG F r Tp s DP Mastersystem lt 0 ist die Berechnung hier abzubrechen M gliche Abhilfen sind nach dem folgenden Berechnungsbeispiel angef hrt Nehmen Sie geeignete nderungen vor und beginnen Sie die Berechnung erneut mit 1 6 W hlen Sie das Minimum aus allen Tous DP Mastersystem Werten Diese Zeit hei t im weiteren TP15_HW 7 Bestimmen Sie den Anteil der maximalen Sperrzeit f r Peripherieklassen gt 15 der durch die minimale Peripheriehaltezeit bedingt ist Tous op Tous ops 50 ms min Peripheriehaltezeit 2 ACHTUNG F r Tea op gt Tp s_hw ist die Berechnung hier abzubrechen M gliche Abhilfen sind nach dem folgenden Berechnungsbeispiel angef hrt Nehmen Sie geeignete nderungen vor und beginnen Sie die Berechnung erneut mit 1 8 Ermitteln Sie aus Kapitel Ablauf des Ankoppelns Seite 101 den Anteil der maximalen Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 der durch das Anwenderprogramm bedingt ist Tp s_awP ACHTUNG F r Tp s_awP gt Tp s_Hw ist die Berechnung hier abzubrechen M gliche Abhilfen sind nach dem folgenden Berechnungsbeispiel angef hrt Nehmen Sie geeignete nderungen vor und beginnen Sie die Berechnung erneut mit 1 9 Der empfohlene Wert f r die max Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 ergibt sich nun aus Tous MAX Tp s_awP Tpa
395. ssituation Ausfall Wie reagiert das System Die S7 400H befindet sich im Systemzustand e Bei einkanalig einseitiger Peripherie Redundant und eine DP Masterbaugruppe f llt DP Master kann angeschlossene DP Slaves nicht mehr bearbeiten e Bei geschalteter Peripherie aus DP Slaves werden ber den DP Master des Partners angesprochen Vorgehensweise Gehen Sie beim Tausch eines PROFIBUS DP Masters folgenderma en vor Schritt Was ist zu tun Wie reagiert das System 1 Schalten Sie die Stromversorgung des Das H System wechselt in Solobetrieb Zentralger ts ab 2 Ziehen Sie die Profibus DP Leitung der betroffenen DP Masterbaugruppe 3 Tauschen Sie die betroffene Baugruppe aus S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 201 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb 13 3 Ausfall und Tausch von Komponenten der dezentralen Peripherie Schritt Was ist zu tun Wie reagiert das System 4 Stecken Sie die Profibus DP Leitung wieder auf 5 Schalten Sie die Stromversorgung des e CPU f hrt automatisches ANKOPPELN Zentralger ts ein und AUFDATEN durch e CPU wechselt in RUN und arbeitet als Reserve CPU 13 3 2 Ausfall und Tausch einer redundanten PROFIBUS DP Anschaltung Ausgangssituation Ausfall Wie reagiert das System Die S7 400H befindet sich im Systemzustand Beide CPUs melden das Ereignis im Redundant und eine PROFIBUS DP Diagnosepuffer un
396. steine Nach dem Aufdaten besitzen beide CPUs identische Speicherinhalte siehe auch Betriebszust nde Nach dem Aufdaten befinden sich Master und Reserve CPU im RUN Beide CPUs bearbeiten synchron das Anwenderprogramm Ausnahme Bei Master Reserve Umschaltung f r Konfigurations Programm nderungen Der Systemzustand Redundant ist nur m glich wenn beide CPUs den gleichen Ausgabestand und die gleiche Firmware Version haben 8 4 1 Url schen 86 Betriebszustand STOP Bis auf die unten beschriebenen Erg nzungen verhalten sich die CPUs der S7 400H im Betriebszustand STOP genauso wie die S7 400 Standard CPUs Wenn sich beide CPUs im Betriebszustand STOP befinden und Sie eine Konfiguration in eine CPU laden m ssen Sie auf folgendes achten e Die CPU in die Sie die Konfiguration geladen haben muss zuerst gestartet werden damit sie Master CPU wird e Wird der Systemstart vom PG angefordert wird die CPU zuerst gestartet zu der die aktive Verbindung steht unabh ngig vom Zustand Master oder Reserve ACHTUNG Ein Systemstart kann zu einer Master Reserve Umschaltung f hren Das Url schen wirkt sich immer nur auf die CPU aus auf die diese Funktion angewandt wird Wenn Sie beide CPUs url schen wollen m ssen Sie zuerst die eine dann die andere url schen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 System und Betriebszust nde der S7 400H 8 4 Die Betriebszust nde der CPUs 8 4 2 Betri
397. stersystem berwacht Bei richtiger Einstellung der minimalen Peripheriehaltezeit siehe Kapitel Zeit berwachung 109 Seite gehen durch eine Umschaltung keine Alarme oder Datens tze verloren Gegebenenfalls erfolgt eine automatische Wiederholung S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie Systemaufbau und Projektierung Geschaltete Peripherie mit unterschiedlichen Umschaltzeiten sollten Sie auf separate Str nge sortieren Damit wird unter anderem die Berechnung der berwachungszeiten vereinfacht 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie 10 5 1 Anschluss von redundanter Peripherie Was ist redundante Peripherie Als redundante Peripherie werden Ein Ausgabebaugruppen bezeichnet die doppelt vorhanden sind und paarweise redundant projektiert und betrieben werden Der Einsatz redundanter Peripherie bietet die h chste Verf gbarkeit da auf diese Weise sowohl der Ausfall einer CPU als auch einer Signalbaugruppe toleriert wird Konfigurationen Es sind folgende Konfigurationen mit redundanter Peripherie m glich 1 Redundante Signalbaugruppen in den Zentral und Erweiterungsger ten Hierzu werden in die Teilsysteme von CPU 0 und CPU 1 die Signalbaugruppen paarweise eingesetzt Redundante Peripherie in Zentral und Erweiterungsger ten S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 129 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 An
398. szeit Sie erreichen schnellere Reaktionszeiten durch Direktzugriffe auf die Peripherie im Anwenderprogramm Z B mit e L PEB oder e T PAW k nnen Sie die Reaktionszeiten wie oben beschrieben teilweise umgehen Dadurch verk rzt sich die maximale Reaktionszeit auf e Verz gerung der Eing nge und Ausg nge e Laufzeit des Anwenderprogramm kann durch h herpriore Alarmbearbeitung unterbrochen werden e Laufzeit der Direktzugriffe e 2x Buslaufzeit von DP Nachfolgende Tabelle listet die Ausf hrungszeiten der Direktzugriffe der CPUs auf Peripheriebaugruppen auf Die angegebenen Zeiten sind Idealwerte Tabelle 16 9 Direktzugriffe der CPUs auf Peripheriebaugruppen Zugriffsart 412 3H 412 3H 414 4H 414 4H 417 4H 417 4H Einzelbetrieb redundant Einzelbetrieb redundant Einzelbetrieb redundant Byte lesen 3 5 us 30 5 us 3 0 us 21 0 us 2 2 us 11 2 us Wort lesen 5 2 us 33 0 us Abus 22 0 us 3 9 us 11 7 us Doppelwort lesen 8 2 us 33 0 us 7 6 us 23 5 us 7 0 us 14 7 us Byte schreiben 3 5 us 31 1 us 2 8 us 21 5 us 2 3 us 11 3 us Wort schreiben 5 2 us 33 5 us Abus 22 5 us 3 9 us 11 8 us Doppelwort 8 5 us 33 5 us 7 8 us 24 0 us 7 1 us 15 0 us schreiben Tabelle 16 10 Direktzugriffe der CPUs auf Peripheriebaugruppen im Erweiterungsger t mit Nahkopplung Zugriffsart 412 3H 412 3H 414 4H 414 4H 417 4H 417 4H Einzelbetrieb redundant Einzelbetrieb redundant Einzelbetrieb re
399. t tzt Deaktivieren und Aktivieren von DP Slaves Das Deaktivieren und Aktivieren von DP Slaves ist nicht m glich Die SFC 12 D_ACT_DP wird nicht unterst tzt Stecken von DP Modulen in die Modulsch chte f r Interface Module Nicht m glich Die Modulsch chte sind nur f r die Synchronisationsmodule vorgesehen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Unterschiede zwischen hochverf gbaren und Standard Systemen Funktion Einschr nkung bei der H CPU Laufzeitverhalten Die Befehlsausf hrungszeit ist bei einer CPU 41x 4H geringf gig h her als bei der entsprechenden Standard CPU siehe Operationsliste 57 400 und Operationsliste S7 400H Dies ist bei allen zeitkritischen Anwendungen zu ber cksichtigen Ggf m ssen Sie die Zyklus berwachungszeit erh hen DP Zykluszeit Die DP Zykluszeit ist bei einer CPU 41x 4H geringf gig h her als bei der entsprechenden Standard CPU Verz gerungen und Sperren Beim Aufdaten werden e die asynchronen SFCs f r Datens tze negativ quittiert e Meldungen verz gert e alle Priorit tsklassen bis 15 zun chst verz gert e Kommunikationsauftr ge abgelehnt bzw verz gert e schlie lich alle Priorit tsklassen gesperrt Genaueres siehe Kapitel 7 Verwendung symbolbezogener Die Verwendung symbolbezogener Meldungen ist nicht m glich Meldungen SCAN Globaldaten Kommunikation GD Kommunikation ist nicht m glich weder zyklisch noch durch A
400. t weiter Ausgabe Baugruppen geben die konfigurierten Ersatz oder Haltewerte aus Hinzugef gte DP Stationen Werden von der CPU noch wie hinzugef gte E A Baugruppen Ss 0 nicht angesprochen 1 Zentrale Baurgruppen werden zus tzlich erst zur ckgesetzt Ausgabe Baugruppen geben dabei kurzzeitig 0 aus statt der konfigurierten Ersatz oder Haltewerte Verhalten bei berschreitung der berwachungszeiten 230 Wenn eine der berwachten Zeiten den konfigurierten Maximalwert berschreitet wird das Aufdaten abgebrochen und kein Masterwechsel durchgef hrt Das H System bleibt mit der bisherigen Master CPU im Solobetrieb und versucht unter bestimmten Voraussetzungen den Masterwechsel sp ter durchzuf hren N heres entnehmen Sie bitte dem Kapitel Zeit berwachung Seite 109 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 74 5 Hinzuf gen von Komponenten bei STEP 7 14 5 7 STEP 7 Schritt 7 bergang in den Systemzustand Redundant Ausgangssituation Das H System arbeitet mit der neuen Hardware Konfiguration im Solobetrieb Vorgehensweise 1 Markieren Sie im SIMATIC Manager eine CPU des H Systems und w hlen Sie den Men befehl Zielsystem gt Betriebszustand 2 Markieren Sie im Dialogfeld Betriebszustand die Reserve CPU und klicken Sie auf die Schaltfl che Neustart Warmstart Ergebnis Die Reserve CPU koppelt an und wird aufgedat
401. t 6V Redundante Analogeingabebaugruppen f r direkte Strommessung F r die Beschaltung der Analogeingabebaugruppen entsprechend Bild 8 10 gilt folgendes e Geeignete Gebertypen sind aktive 4 Draht und passive 2 Draht Messumformer mit Ausgangsbereichen 20mA 0 20mA und 4 20mA 2 Draht Messumformer werden ber eine externe Hilfsspannung versorgt e Wollen Sie die Diagnose Drahtbruch verwenden ist nur der Eingangsbereich 4 20 mA m glich Alle anderen unipolaren oder bipolaren Bereiche scheiden in diesem Fall aus 150 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie e Als Dioden sind z B die Typ Familien BZX85 oder 1N47 A Z Dioden 1 3W mit der unter den Baugruppen angegebenen Spannung geeignet Achten Sie bei der Auswahl anderer Elemente auf einen m glichst geringen Sperrstrom e Als prinzipieller Messfehler ergibt sich bei dieser Schaltungsart und den benannten Dioden aufgrund des Sperrstromes maximal 1uA Dieser Wert f hrt im 20 mA Bereich und bei 16 bit Aufl sung zu einer Verf lschung von lt 2bit Einzelne Analogeingaben erbringen in obiger Schaltung einen zus tzlichen Fehler welcher ggf unter den Randbedingungen aufgef hrt ist Bei allen Baugruppen addieren sich zu diesen Fehlern die im Handbuch spezifizierten Fehlerangaben e Die verwendeten 4 Draht Messumformer m ssen in der Lage sein die aus obiger Schaltung result
402. t ET 200M IM 157 T Buskopplungen DP PA Link und Y Link H spezifische Programmierung H spezifische OB s SFC H spezifische Erweiterung der SZL Ereignisse und Help on Error L STEP 7 Dokumenation Programmieren mit STEP 7 V5 4 System und Standartfunktionen Handbuch und Online Hilfe H Systemspezifika Hochverf gbare Systeme Aufbaum glichkeiten S7 400H Erste Schritte Systemzust nde S7 400H x j Automatisierungssystem S7 400H Ankoppeln und Aufdaten Peripherie Kommunikation Hochverf gbare Systeme Projektierung mit STEP 7 Handbuch und Online Hilfe Ausfall und Tausch Anlagen n derung Fehlersichere Systeme Projektierung und Programmier ung fehlersicherer Systeme Automatisierungssysteme S7 F FH Arbeiten mit S7 F Systems V 5 2 Handbuch Bild 3 3 Anwenderdokumentation f r Hochverf gbare Systeme S7 400H 32 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Erste Schritte A 4 1 4 2 S7 400H Erste Schritte Diese Anleitung f hrt Sie an einem konkreten Beispiel durch die Inbetriebnahmeschritte bis zu einer funktionierenden Anwendung Hierbei lernen Sie die Funktionsweise eines Automatisierungssystems S7 400H und das Verhalten im Fehlerfall kennen Der zeitliche Aufwand f r das Beispiel betr gt je nach Erfahrung 1 bis 2 Stunden Voraussetzungen Folgende a m ssen erf llt sein Auf Ihrem P Sehens Basissoftware STEP 7 korrekt installiert siehe 185 Kapitel EEN mit STEP Seite 185
403. t Zugriff erlaubt Zugriff erlaubt Uhrzeit stellen Zugriff erlaubt Zugriff erlaubt Zugriff erlaubt Status Baustein Zugriff erlaubt Zugriff erlaubt Passwort n tig Laden in PG Zugriff erlaubt Zugriff erlaubt Passwort n tig Laden in CPU Zugriff erlaubt Passwort n tig Passwort n tig Bausteine l schen Zugriff erlaubt Passwort n tig Passwort n tig Speicher komprimieren Zugriff erlaubt Passwort n tig Passwort n tig Anwenderprogramm laden auf Zugriff erlaubt Passwort n tig Passwort n tig Memory Card Steuern Anwahl Zugriff erlaubt Passwort n tig Passwort n tig Steuern Variable Zugriff erlaubt Passwort n tig Passwort n tig Haltepunkt Zugriff erlaubt Passwort n tig Passwort n tig Halt verlassen Zugriff erlaubt Passwort n tig Passwort n tig Url schen Zugriff erlaubt Passwort n tig Passwort n tig Forcen Zugriff erlaubt Passwort n tig Passwort n tig Firmware aktualisieren ohne Zugriff erlaubt Passwort n tig Passwort n tig Memory Card Einstellen der Schutzstufe mit der SFC 109 PROTECT Mit der SFC 109 PROTECT k nnen Sie zwischen den Schutzstufen 1 und 2 wechseln S7 400H 48 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Aufbau einer CPU 41x H 3 6 Bedienfolge beim Url schen 5 6 Bedienfolge beim Url schen Fall A Sie wollen ein neues komplettes Anwenderprogramm in die CPU bertragen 1 Bringen Sie den Schalter in Stellung STOP Ergebnis Die STOP LED leuchtet Bringen Sie den Schalter in Stellung MRES und
404. t die zugeh rige CPU weiter Der Tausch des defekten Teils kann im laufenden Betrieb durchgef hrt werden Sonstige Stromversorgungsbaugruppen Handelt es sich beim Ausfall um eine Stromversorgungsbaugruppe au erhalb des Zentral Racks z B im Erweiterungs Rack oder im Peripherger t wird der Ausfall als Rackausfall zentral oder Stationsausfall dezentral gemeldet In diesem Fall schalten Sie nur die Netzversorgung f r die betroffene Stromversorgung ab 13 2 3 Ausfall und Tausch einer Ein Ausgabe oder Funktionsbaugruppe Ausgangssituation Ausfall Wie reagiert das System Die S7 400H befindet sich im Systemzustand e Beide CPUs melden das Ereignis im Redundant und eine Ein Ausgabe oder Diagnosepuffer und ber entsprechende OBs Funktionsbaugruppe f llt aus Vorgehensweise 194 IN VORSICHT Unterschiedliche Vorgehensweise beachten Es kann eine leichte K rperverletzung und Sachschaden eintreten Die Vorgehensweise beim Tausch einer Ein Ausgabe oder Funktionsbaugruppe ist f r Baugruppen der S7 300 und der S7 400 unterschiedlich Halten Sie beim Tausch einer Baugruppe die korrekte Vorgehensweise ein Die jeweils korrekte Vorgehensweise ist f r die S7 300 und die S7 400 nachfolgend beschrieben S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb 13 2 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb Gehen Sie beim Tausch
405. t diskrepante Wert in das Prozessabbild der Baugruppe mit der niederen Adresse geschrieben Diese Prozedur wiederholt sich solange bis die Werte innerhalb der Diskrepanzzeit wieder einheitlich sind oder bis die Diskrepanzzeit eines Bits abgelaufen ist Wenn die Diskrepanz nach Ablauf der projektierten Diskrepanzzeit noch besteht liegt ein Fehler vor Die Lokalisierung der defekten Seite wird nach folgender Strategie durchgef hrt 1 W hrend die Diskrepanzzeit abl uft wird als Ergebnis der letzte gleiche Wert beibehalten 2 Nach Ablauf der Diskrepanzzeit wird folgende Fehlermeldung ausgegeben Fehlernummer 7960 Redundante Peripherie Diskrepanzzeit bei Digitaleingang abgelaufen Fehler noch nicht lokalisiert Es erfolgt weder eine Passivierung noch ein Eintrag in das statische Fehlerabbild Bis der n chste Signalwechsel erfolgt wird die projektierte Reaktion nach Ablauf der Diskrepanz ausgef hrt 3 Kommt es nun zu einem weiteren Signalwechsel so ist die Baugruppe der Kanal bei der der Signalwechsel aufgetreten ist die intakte Baugruppe der intakte Kanal und die andere Baugruppe der andere Kanal wird passiviert ACHTUNG Die Zeit die das System tats chlich ben tigt um eine Diskrepanz festzustellen h ngt von verschiedenen Faktoren ab Buslaufzeiten Zyklus und Aufrufzeiten des Anwenderprogramms Wandlungszeiten etc Deshalb kann es vorkommen dass redundante Eingangssignale l nger als die projektierte Diskrepanzzeit un
406. t unterbrochen werden kann kann sich die Alarmreaktionszeit Ihrer CPU bei Einsatz der SFC 81 UBLKMOV erh hen Quell und Zielbereich d rfen sich nicht berlappen Ist der angegebene Zielbereich gr er als der Quellbereich dann werden auch nur so viele Daten in den Zielbereich kopiert wie im Quellbereich stehen Ist der angegebene Zielbereich kleiner als der Quellbereich dann werden nur so viele Daten kopiert wie der Zielbereich aufnehmen kann Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 75 S7 400H im PROFIBUS DP Betrieb 7 2 Konsistente Daten 7 2 1 Konsistenz bei den Kommunikationsbausteinen und Funktionen Bei der S7 400 werden Kommunikationsauftr ge nicht im Zykluskontrollpunkt sondern in festen Zeitscheiben w hrend des Programmzyklusses bearbeitet Systemseitig k nnen immer die Datenformate Byte Wort und Doppelwort in sich konsistent bearbeitet werden d h die bertragung bzw Verarbeitung von 1 Byte 1 Wort 2 Byte oder 1 Doppelwort 4 Byte kann nicht unterbrochen werden Werden im Anwenderprogramm Kommunikationsbausteine aufgerufen die nur paarweise eingesetzt werden z B SFB 12 BSEND und SFB 13 BRCV und welche auf gemeinsame Daten zugreifen so kann der Zugriff auf diesen Datenbereich z B ber den Parameter DONE selbst koordiniert werden Die Konsistenz der Daten welche lokal mit diesen Kommunikationsbausteinen bertragen werden kann deshalb im Anwenderprogramm sichergestellt werden Anders verh lt
407. t zum Zielsystem Ergebnis Die ge nderte Hardware Konfiguration liegt im PG ES vor Das Zielsystem arbeitet weiterhin mit der alten Konfiguration im Systemzustand Redundant 14 7 3 Schritt 2 Reserve CPU stoppen Ausgangssituation Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Vorgehensweise 1 Markieren Sie im SIMATIC Manager eine CPU des H Systems und w hlen Sie den Men befehl Zielsystem gt Betriebszustand 2 Markieren Sie im Dialogfeld Betriebszustand die Reserve CPU und klicken Sie auf die Schaltfl che Stop Ergebnis Die Reserve CPU geht in den STOP Zustand die Master CPU bleibt im RUN Zustand das H System arbeitet im Solobetrieb Einseitige Peripherie der Reserve CPU wird nicht mehr angesprochen S7 400H 244 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 7 ndern der CPU Parameter 14 7 4 Schritt 3 Neue Hardware Konfiguration in die Reserve CPU laden Ausgangssituation Das H System arbeitet im Solobetrieb Vorgehensweise Laden Sie die bersetzte Hardware Konfiguration in die im STOP befindliche Reserve CPU ACHTUNG Das Anwenderprogramm und die Verbindungsprojektierung d rfen im Solobetrieb nicht berladen werden Ergebnis Die ge nderten CPU Parameter in der neuen Hardware Konfiguration der Reserve CPU wirken sich noch nicht auf den laufenden Betrieb aus 14 7 5 Schritt 4 Umschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguration Ausgangssituation Die ge
408. telung von Alarmen Tabelle 16 8 Zyklusverl ngerung durch Einschachtelung von Alarmen CPU Prozess Diagnose Uhrzeit Verz gerungs Weck Programmier Asyn alarm alarm alarm alarm alarm Peripherie chron zugriffsfehler fehler CPU 412 3H 481 us 488 us 526 us 312 us 333 us 142 us 134 us 301 us Einzelbetrieb CPU 412 3H 997 us 843 us 834 us 680 us 674us 427 us 179 us 832 us redundant CPU 414 4 H 315 us 326 us 329 us 193 us 189 us 89ys 85 us 176 us Einzelbetrieb CPU 414 4 H 637 us 539 us 588 us 433 us 428 us 272 us 114 us 252 us redundant CPU 417 4H 160 us 184 us 101 us 82 us 120 us 36 us 35 us 90 us Einzelbetrieb CPU 417 4H 348 us 317 us 278 us 270 us 218 us 121 us 49 us 115 us redundant Zu dieser Verl ngerung m ssen Sie die Programmlaufzeit in der Alarmebene addieren Werden mehrere Alarme eingeschachtelt dann addieren sich die entsprechenden Zeiten S7 400H 276 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Zyklus und Reaktionszeiten der S7 400 16 3 Unterschiedliche Zykluszeiten 16 3 Unterschiedliche Zykluszeiten Die Zykluszeit Tzyk ist nicht f r jeden Zyklus gleich lang Das folgende Bild zeigt unterschiedliche Zykluszeiten Tzyk und Tzyk2 Tzyk2 ist gr er als Tak weil der zyklisch bearbeitete OB 1 durch einen Uhrzeitalarm OB hier OB 10 unterbrochen wird Aktueller Zyklus N chster Zyklus bern chster Zyklus T zyk 1 T zyk
409. tem ist nur dann m glich wenn Sie im Einzelbetrieb keine ungeraden Nummern f r Erweiterungsger te vergeben haben Wenn Sie die H CPU sp ter zu einem H System erweitern wollen gehen Sie wie folgt vor 1 2 ffnen Sie ein neues Projekt und f gen Sie eine H Station ein Kopieren Sie den kompletten Baugruppentr ger aus der Standard SIMATIC 400 Station und f gen Sie Ihn zweimal in die H Station ein 3 F gen Sie die erforderlichen Subnetze ein S7 400H Kopieren Sie bei Bedarf die DP Slaves aus dem alten Projekt des Einzelbetriebs in die H Station um Projektieren Sie die Kommunikationsverbindungen neu F hren Sie ggf erforderliche nderungen durch z B Einf gen von einseitiger Peripherie Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 335 Einzelbetrieb Das Vorgehen beim Projektieren ist in der Online Hilfe beschrieben Betriebsart einer H CPU ndern Um die Betriebsart einer H CPU zu ndern gehen Sie unterschiedlich vor je nachdem in welche Betriebsart Sie wechseln wollen und welche Baugruppentr gernummer f r die CPU projektiert wurde Wechsel von Redundanzbetrieb auf Einzelbetrieb 1 Ziehen Sie die Synchronisationsmodule 2 Bauen Sie die CPU aus 3 Stellen Sie auf der CPU die Baugruppentr gernummer 0 ein 4 Bauen Sie die CPU ein 5 Laden Sie ein Projekt in die CPU in dem sie f r den Einzelbetrieb projektiert ist Wechsel von Einzelbetrieb auf Redundanzbetrieb Baugruppentr gernummer 0
410. ten DP Mastersystems gilt f r alle DP Komponenten die Umschaltzeit der langsamsten DP Komponente In der Regel bestimmt ein DP PA Link oder ein Y Link die Umschaltzeit und die damit verbundene minimale Signaldauer Wir empfehlen Ihnen deshalb DP PA Links und Y Links an ein separates DP Mastersystem anzuschlie en Falls Sie F Baugruppen einsetzen m ssen Sie die berwachungszeit jeder F Baugruppe gr er w hlen als die Umschaltdauer des aktiven Kanals im H System Falls Sie Dies nicht beachten kann es bei der Umschaltung des aktiven Kanals zum Ausfall von F Baugruppen kommen Umschaltung des aktiven Kanals beim Ankoppeln und Aufdaten Beim Ankoppeln und Aufdaten mit Master Reserve Umschaltung siehe Kapitel Ablauf des Ankoppeln 101 Seite kommt es zu einer Umschaltung zwischen aktivem und passivem Kanal bei allen Stationen der geschalteten Peripherie Dabei wird der OB 72 aufgerufen Stossfreiheit bei Umschaltung des aktiven Kanals 128 Um zu verhindern dass bei der Umschaltung zwischen aktivem und passivem Kanal die Peripherie vor bergehend ausf llt oder Ersatzwerte ausgibt halten die DP Stationen der geschalteten Peripherie ihre Ausg nge bis die Umschaltung abgeschlossen ist und der neue aktive Kanal die Bearbeitung bernommen hat Damit auch Totalausf lle einer DP Station erkannt werden k nnen die w hrend der Umschaltung passieren wird der Umschaltvorgang sowohl von den einzelnen DP Stationen als auch vom DP Ma
411. ten Sie die Stromversorgung des Reserve Teilsystems ab Stecken Sie die neue IM460 in das Zentralger t und bauen Sie die Kopplung zu einem neuen Erweiterungsger t auf oder Nehmen Sie ein neues Erweiterungsger t in einen bestehenden Strang auf oder Stecken Sie die neue externe DP Masteranschaltung und bauen Sie ein neues DP Mastersystem auf Schalten Sie die Stromversorgung des Reserve Teilsystems wieder ein ergang in den temzustand Redunda A siehe Kapitel STEP 7 Schritt 7 bergang Seite 231 Anwenderprogramm ndern und laden Seite 232 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 233 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 6 Entfernen von Komponenten bei STEP7 14 6 Entfernen von Komponenten bei STEP 7 Ausgangssituation Sie haben sichergestellt dass die CPU nn Z B die berwachungszeiten zu dem geplanten neuen Programm passen PU Para pi ter entsprechend ndern siehe Kapitel A TRE der CPU Paramete Seite 24 342 Die zu entfernenden Baugruppen und die damit verbundenen Sensoren und Aktoren haben f r den zu steuernden Prozess keine Bedeutung mehr Das H System arbeitet im Systemzustand Redundant Vorgehensweise Um Hardware Komponenten unter STEP 7 von einem H System zu entfernen sind die nachfolgend aufgelisteten Schritte durchzuf hren Einzelheiten zu jedem Schritt sind jeweils in einem Unterkapitel besch
412. ten in den CPUs gelten jeweils die gr eren Werte S7 400H 256 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Synchronisationsmodule 1 5 15 1 Synchronisationsmodule f r S7 400H Funktion der Synchronisationsmodule Synchronisationsmodule dienen der Kommunikation zwischen zwei redundanten S7 400H CPUs Sie ben tigen zwei Synchronisationsmodule je CPU die Sie paarweise ber einen Lichtwellenleiter verbinden Ein Synchronisationsmodul k nnen Sie unter Spannung tauschen Dies unterst tzt das Reparaturverhalten der H Systeme um auch den Ausfall der Redundanzverbindung ohne Anlagenstopp zu beherrschen Wenn Sie ein Synchronisationsmodul im redundanten Betrieb ziehen tritt ein Synchronisationsverlust auf Die Reserve CPU geht f r einige Minuten in Fehlersuchbetrieb Wird w hrend dieser Zeit das neue Synchronisationsmodul gesteckt und die Redundanzkopplung wiederhergestellt dann geht die Reserve CPU in den Systemzustand Redundant ansonsten geht sie in STOP Wenn Sie das neue Synchronisationsmodul danach stecken und die Redundanzkopplung wiederherstellen f hrt die Reserve CPU ein Ankoppeln und Aufdaten aus Abstand zwischen den S7 400H CPUs Es gibt die folgenden beiden Typen von Synchronisationsmodulen Bestellnummer Maximaler Abstand zwischen den CPUs 6ES7 960 1AA04 0XAO 10m 6ES7 960 1ABO4 0XAO 10 km Bei langen Synchronisationsleitungen kann sich die Zykluszeit verl ngern Diese Verl ngerung kann bis zu
413. tenbausteine auf die im Ladespeicher hinterlegten Startwerte zur ckgesetzt Dies ist unabh ngig davon ob diese Daten als remanent oder nicht remanent parametriert wurden e Die Programmbearbeitung beginnt wieder mit dem OB 1 oder falls vorhanden mit dem OB 102 Neustart Warmstart e Beim Neustart werden das Prozessabbild und die nicht remanenten Merker Zeiten und Z hler zur ckgesetzt Remanente Merker Zeiten und Z hler sowie alle Datenbausteine behalten ihren zuletzt g ltigen Wert e Die Programmbearbeitung beginnt wieder mit dem OB 1 oder falls vorhanden mit dem OB 100 e Bei Unterbrechung der Stromversorgung steht der Warmstart nur bei gepuffertem Betrieb zur Verf gung Bedienfolge beim Warmstart Neustart 1 Bringen Sie den Schalter in Stellung STOP S7 400H 50 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Aufbau einer CPU 41x H 3 6 Bedienfolge beim Url schen Ergebnis Die STOP LED leuchtet 2 Bringen Sie den Schalter in Stellung RUN Ergebnis Die STOP LED erlischt die RUN LED leuchtet Ob die CPU einen Neustart oder einen Wiederanlauf durchf hrt h ngt von der Parametrierung der CPU ab Bedienfolge beim Kaltstart Einen Kaltstart k nnen Sie ausschlie lich mit dem PG Kommando Kaltstart ausl sen Hierzu muss die CPU im STOP Zustand sein und der der Betriebsartenschalter muss auf RUN stehen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 51 Aufbau einer CPU 41x H 3 7 Aufbau und Funktion de
414. tende Diskrepanzen und sich daraus ergebende Passivierungen und Diagnosepuffereintr ge kann sich die Laufzeit weiter erh hen Durch eine Depassivierung die in den einzelnen Ablaufebenen des FB RED_IN ausgef hrt wird kann sich die Laufzeit ebenfalls verl ngern Die Depassivierung kann je nach Baugruppenanzahl in der Ablaufebene eine Laufzeitverl ngerung des FB RED_IN von 0 4 8 ms verursachen Die 8 ms werden im redundanten Betrieb bei einer Baugruppenanzahl von mehr als 370 Baugruppenpaaren in einer Ablaufebene erreicht 1000 us 70 us Baugruppenpaar des aktuellen TPA Bei der Angabe des Wertes f r ein Baugruppenpaar handelt es sich um einen gemittelten Wert Durch auftretende Diskrepanzen und sich daraus ergebende Passivierungen und Diagnosepuffereintr ge kann sich die Laufzeit weiter erh hen Durch eine Depassivierung die in den einzelnen Ablaufebenen des FB RED_IN ausgef hrt wird kann sich die Laufzeit ebenfalls verl ngern Die Depassivierung kann je nach Baugruppenanzahl in der Ablaufebene eine Laufzeitverl ngerung des FB RED_IN von 0 4 8 ms verursachen Die 8 ms werden im redundanten Betrieb bei einer Baugruppenanzahl von mehr als 370 Baugruppenpaaren in einer Ablaufebene erreicht FB 451 RED_OUT Aufruf findet in den entsprechenden Ablaufebenen statt 650 us 2 us Baugruppenpaar des aktuellen TPA Bei der Angabe des Wertes f r ein Baugruppenpaar handelt es sich um einen ge
415. ter Anschlie bare OPs 31 davon 8 mit Meldungsverarbeitung Uhrzeit Uhr ja e gepuffert ja e Aufl sung 1ms Maximale Abweichung pro Tag e Netz Aus gepuffert 1 78 e Netz Ein ungepuffert 8 6 s Betriebsstundenz hler 8 e Nummer Obis 7 e Wertebereich 0 bis 32767 Stunden e Granularit t 1 Stunde e remanent ja Uhrzeitsynchronisation ja e im AS auf MPI und DP als Master oder Slave Uhrzeitdifferenz im System bei Synchronisation ber MPI maximal 200 ms S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Technische Daten 17 2 Technische Daten der CPU 414 4H 6E57 414 4HM14 0AB0 S7 Meldefunktionen Anzahl anmeldbarer Stationen f r maximal 8 Meldefunktionen z B WIN CC oder SIMATIC OP Bausteinbezogene Meldungen ja e gleichzeitig aktive Alarm_S SQ Bausteine maximal 100 bzw Alarm_D DQ Bausteine Alarm_8 Bausteine ja e Anzahl Kommunikationsauftr ge f r Alarm_8 maximal 1200 Bausteine und Bausteine f r S7 Kommunikation einstellbar e voreingestellt 900 Leittechnikmeldungen ja Anzahl gleichzeitig anmeldbarer Archive SFB 37 16 AR_SEND Test und Inbetriebnahmefunktionen Status Steuern Variable ja e Variable Ein Ausg nge Merker DB Peripherieein ausg nge Zeiten Z hler e Anzahl Variable maximal 70 Forcen ja e Variable Ein Ausg nge Merker Peripheri
416. terschiedlich sind Diagnosef hige Baugruppen werden auch durch Aufruf des OB 82 passiviert S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 143 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie Einsatz redundanter Digitaleingabebaugruppen mit nicht redundanten Gebern 144 Mit nicht redundanten Gebern setzen Sie Digitaleingabebaugruppen in 1 von 2 Struktur ein Digitaleingabebaugruppen Tt 11 o jo D ja jo o Bild 10 6 Hochverf gbare Digitaleingabebaugruppe in 1 von 2 Struktur bei einem Geber Durch die Redundanz der Digitaleingabebaugruppen wird ihre Verf gbarkeit erh ht Durch Diskrepanzanalyse werden St ndig 1 und St ndig O Fehler der Digitaleingabebaugruppen erkannt St ndig 1 Fehler bedeutet am Eingang liegt st ndig der Wert 1 an St ndig O Fehler bedeutet der Eingang ist spannungslos Ursachen k nnen z B ein Kurzschluss nach L bzw nach M sein Zwischen dem Geber und den Baugruppen muss eine m glichst stromlose Masseverdrahtung bestehen Beim Anschluss eines Gebers an mehrere Digitaleingabebaugruppen m ssen die redundanten Baugruppen dasselbe Bezugspotential haben Wenn Sie einen Baugruppentausch im Betrieb durchf hren wollen und nicht redundante Geber einsetzen so m ssen Sie Entkopplungsdioden verwenden Verschaltungsbeispiele finden Sie im Anhang Verscha
417. terschiedlichen Werten f r eine berwachungsfunktion projektiert sind wird der gr ere der beiden Werte verwendet Berechnung der minimalen Peripheriehaltezeit Tou F r die Berechnung der minimalen Peripheriehaltezeit gilt e bei zentraler Peripherie Ten 30 ms e bei dezentraler Peripherie TPH 3 X TTRmax mit TTrmax gr te Target Rotation Time aller DP Mastersysteme der H Station Bei Einsatz zentraler und dezentraler Peripherie ergibt sich die minimale Peripheriehaltezeit zu Teuz MAX 30 ms 3x TTRmax Nachfolgendes Bild zeigt den Zusammenhang zwischen der minimalen Peripheriehaltezeit und der maximalen Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 Master kopiert Ausg nge 50 ms maximale Sperrzeit f r minimale Priorit tsklassen gt 15 Peripheriehaltezeit Bild 9 5 Zusammenhang zwischen der minimalen Peripheriehaltezeit und der maximalen Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 Beachten Sie folgende Bedingung 50 ms minimale Peripheriehaltezeit lt maximale Sperrzeit der Priorit tsklassen gt 15 Daraus ergibt sich dass eine gro gew hlte minimalen Peripheriehaltezeit die maximalen Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 bestimmen kann S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 113 Ankoppeln und Aufdaten 9 4 Zeit berwachung Berechnung der maximalen Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 Tp15 Die maximale Sperrzeit f r Priorit tsklassen gt 15 wird von 4 Faktoren entscheidend
418. theken Funktionale Peripherie Redundanz die die redundante Peripherie unterst tzen enthalten jeweils folgende Bausteine e FC 450 RED_INIT Initialisierungsfunktion e FC 451 RED_DEPA Depassivierung ansto en e FB 450 RED_IN Funktionsbaustein f r das Einlesen redundanter Eing nge e FB 451 RED_OUT Funktionsbaustein f r das Ansteuern redundanter Ausg nge e FB 452 RED_DIAG Funktionsbaustein f r die Diagnose der redundanten Peripherie e FB 453 RED_STATUS Funktionsbaustein f r eine Redundanz Status Information Projektieren Sie die Nummern der Verwaltungsdatenbausteine f r die redundante Peripherie in HW Config Eigenschaften CPU gt H Parameter Vergeben Sie freie DB Nummern f r diese Datenbausteine Die Datenbausteine werden von der FC 450 RED_INIT im Anlauf der CPU erzeugt Die Defaulteinstellung f r die Nummern der Verwaltungsdatenbausteine ist 1 und 2 Bei diesen Datenbausteinen handelt es sich nicht um die Instanz Datenbausteine des FB 450 RED_IN oder des FB 451 RED_OUT Die Bibliotheken ffnen Sie im SIMATIC Manager mit Datei gt ffnen gt Bibliotheken S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 133 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie Funktionalit t und Einsatz der Bausteine wird in der zugeh rigen Online Hilfe beschrieben ACHTUNG Bausteine aus verschiedenen Bibliotheken Verwenden Sie ausschlie lich Bausteine aus einer Bib
419. tion nein Globaldatenkommunikation nein S5 kompatible Kommunikation ber FC AG_SEND und AG_RECV maximal ber 10 CP 443 1 oder 443 5 e Nutzdaten pro Auftrag maximal 8 KByte e davon konsistent 240 Byte S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Technische Daten 17 1 Technische Daten der CPU 412 3H 6ES7 412 3HJ14 0AB0 Kommunikation Anzahl gleichzeitiger AG_SEND AG_RECV maximal 24 24 siehe CP Handbuch Auftr ge Standardkommunikation FMS ja ber CP und ladbarem FB Anzahl Verbindungsressourcen f r S7 16 davon je eine reserviert f r PG und OP Verbindungen ber alle Schnittstellen und CPs Schnittstellen Sie d rfen die CPU nicht als DP Slave projektieren 1 Schnittstelle Bezeichnung der Schnittstelle x1 Typ der Schnittstelle integriert Physik RS 485 PROFIBUS und MPI potentialgetrennt ja Stromversorgung an Schnittstelle 15 bis maximal 150 mA 30V DC Anzahl der Verbindungsressourcen MPI 16 DP 16 Funktionalit t e MPI ja e PROFIBUS DP DP Master 1 Schnittstelle im MPI Betrieb Dienste e PG OP Kommunikation ja e Routing ja e S7 Kommunikation ja e Globaldatenkommunikation nein e S7 Basiskommunikation nein e bertragungsgeschwindigkeiten maximal 12 MBit s 1 Schnittstelle im DP Master Betrieb Dienste e PG OP Kommunikati
420. tner CDU wechselt in Solobetrieb Redundant und eine CPU f llt aus e Partner CPU meldet das Ereignis im Diagnosepuffer und ber OB 72 S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 191 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb 13 2 Ausfall und Tausch von Komponenten im laufenden Betrieb Voraussetzung f r den Tausch Vorgehensweise Der unten beschriebene Baugruppentausch ist nur m glich wenn die neue CPU e den gleichen Stand des Betriebssystems besitzt wie die ausgefallene CPU und e ber den gleichen Ladespeicher verf gt wie die ausgefallene CPU ACHTUNG Neue CPUs werden immer mit dem aktuellen Stand des Betriebssystems ausgeliefert Wenn sich dieser vom Stand des Betriebssystems der noch vorhandenen CPU unterscheidet m ssen Sie die neue CPU mit demselben Stand des Betriebssystems ausstatten Entweder erstellen Sie f r die neue CPU eine Betriebssystem Update Card und bertragen damit das Betriebssystem auf die CPU oder Sie laden das ben tigte Betrieb em ber H i it Zie em gt Firmw aktualisieren siehe N Kontia m Kapitel Firmware aktualisieren ohne Memory Card Seite 61 Gehen Sie beim Tausch einer CPU folgenderma en vor Schritt Was ist zu tun Wie reagiert das System 1 Schalten Sie die e Komplettes Teilsystem ist abgeschaltet Stromversorgungsbaugruppe ab System arbeitet im Solobetrieb 2 Tauschen Sie die CPU Achten Sie dabei auf korrekte
421. tomatisierungssystem S7 400H indem Sie die Betriebsartenschalter zuerst bei CPUO und dann bei CPU1 auf RUN schalten Die CPU f hrt einen Neustart aus und ruft den OB 100 auf Ergebnis Die CPUO l uft als Master CPU und die CPU1 als Reserve CPU an Nach dem Ankoppeln und Aufdaten der Reserve CPU geht die S7 400H in den Systemzustand Redundant und f hrt das Anwenderprogramm aus Es l sst die LEDs an der Digitalausgabebaugruppe in Form eines Lauflichts aufleuchten Hinweis Sie k nnen das Automatisierungssystem S7 400H auch ber STEP 7 starten und stoppen Informationen dazu finden Sie in der Online Hilfe Einen Kaltstart k nnen Sie ausschlie lich mit dem PG Kommando Kaltstart ausl sen Hierzu muss die CPU im STOP Zustand sein und der der Betriebsartenschalter muss auf RUN stehen Beim Kaltstart wird der OB 102 aufgerufen Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 35 Erste Schritte 4 4 Beispiele f r die Reaktion des H Systems in Fehlerf llen 4 4 Beispiele f r die Reaktion des H Systems in Fehlerf llen Beispiel 1 Ausfall einer Zentralbaugruppe oder einer Stromversorgung Ausgangssituation Die S7 400H befindet sich im Systemzustand Redundant 1 Lassen Sie die CPUO ausfallen indem Sie die Stromversorgung ausschalten Ergebnis An der CPU1 leuchten die LEDs REDF IFM1F und IEMZE Die CPU1 geht in den Solobetrieb und das Anwenderprogramm l uft weiter 2 Schalten Sie die Stromversorgung wieder ein Ergebnis
422. trommessung e Bei Ermittlung des Messfehlers bitte beachten Der Gesamt Eingangswiderstand reduziert sich bei Betrieb zweier parallel geschalteter Eing nge bei Messbereichen gt 2 5 V von nominell 100 kOhm auf 50 kOhm e Weder bei Betrieb der Baugruppen mit Messumformern noch beim Anschluss von Thermoelementen darf die Diagnose Drahtbruch in HW Konfig aktiviert werden e Die Abbildung des Stromes auf eine Spannung kann ber einen Widerstand von 50 Ohm Messbereich 1V oder von 250 Ohm Messbereich 1 5 V erfolgen siehe Bild 10 9 Die Toleranz des Widerstandes ist zum Baugruppenfehler zu addieren e Diese Baugruppe ist f r direkte Strommessung nicht geeignet Einsatz redundanter Geber e Der Einsatz eines redundanten Gebers ist bei folgenden Spannungseinstellungen m glich 80 mV nur ohne Drahtbruch berwachung 250 mV nur ohne Drahtbruch berwachung 500 mV Drahtbruch berwachung nicht projektierbar 1 V Drahtbruch berwachung nicht projektierbar 2 5 V Drahtbruch berwachung nicht projektierbar 5 V Drahtbruch berwachung nicht projektierbar 10 V Drahtbruch berwachung nicht projektierbar 1 5 V Drahtbruch berwachung nicht projektierbar x x x Al 8x16Bit 6ES7 331 7NFO0 0ABO Einsatz bei Spannungsmessung e Bei Betrieb der Baugruppen mit Messumformern darf die Diagnose Drahtbruch in HW Konfig nicht aktiviert werden Einsatz bei indirekter Strommessung e Achten Sie bei indirekter Strommessung auf ei
423. tualisieren ber die Schaltfl che Durchsuchen den Pfad zu den Firmware Update Dateien UPD Wenn Sie eine Datei ausgew hlt haben erscheint in den unteren Feldern des Dialogs Firmware aktualisieren die Information f r welche Baugruppen die Datei geeignet ist und ab welcher Firmware Version 5 Klicken Sie auf die Schaltfl che Ausf hren Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 61 62 Spezielle Funktionen einer CPU 41x H 6 1 Firmware aktualisieren ohne Memory Card STEP 7 pr ft ob die ausgew hlte Datei von der CPU interpretiert werden kann und l dt bei positiver Pr fung die Datei in die CPU Falls dazu der Betriebszustand der CPU ge ndert werden muss werden Sie ber Dialoge zu diesen Aktionen aufgefordert ACHTUNG Ungepuffertes Netz Aus Ein Wenn die Aktualisierung der Firmware durch ein ungepuffertes Netz Aus Ein unterbrochen wird kann es vorkommen dass die CPU danach kein funktionsf higes Betriebssystem mehr hat Sie erkennen dies daran dass die LEDs INTF und EXTF beide blinken Dies k nnen Sie dann nur beheben indem Sie die Firmware von einer Memory Card neu laden S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Spezielle Funktionen einer CPU 41x H 6 2 Firmware aktualisieren im RUN 6 2 Firmware aktualisieren im RUN Voraussetzung Gr e und Typ des Ladespeichers in Master und Reserve CPU sind gleich Beide Sync Kopplungen sind vorhanden und funktionieren Vorgehenswe
424. tzliche redundante Kommunikationskomponenten wie CPs oder Busleitungen Um die tats chliche Verf gbarkeit von kommunizierenden Systemen bei Verwendung eines optischen bzw eines elektrischen Netzes zu verdeutlichen wird nachfolgend auf die M glichkeiten der Kommunikationsredundanz eingegangen Voraussetzung f r die Projektierung hochverf gbarer Verbindungen mit STEP 7 ist eine projektierte Hardware Konfiguration Die Hardware Konfiguration der beiden Teilsysteme eines hochverf gbaren Systems muss identisch sein Dies gilt insbesondere auch f r die Steckpl tze Entsprechend dem eingesetzten Netz k nnen f r die hochverf gbare und f r fehlersichere Kommunikation CPs eingesetzt werden siehe Anhang Einsetzbare Funktions und ommunikationsbaugruppen in S7 400H Es wird ausschlie lich Industrial Ethernet mit ISO Protokoll bzw PROFIBUS ohne dezentrale Peripherie unterst tzt F r hochverf gbare S7 Verbindungen ber PROFIBUS ben tigen Sie einen entsprechenden CP Diese Verbindungen sind ber die interne PROFIBUS DP Schnittstelle nicht m glich Um hochverf gbare S7 Verbindungen zwischen einem hochverf gbaren System und einem PC verwenden zu k nnen ist auf dem PC das Software Paket S7 REDCONNECT erforderlich Welche CPs Sie auf der PC Seite einsetzen k nnen finden Sie in der Produktinformation zu S7 REDCONNECT Die Verf gbarkeit des Systems inkl der Kommunikation wird bei der Projektierung festgelegt In der
425. uch in HW Konfig aktiviert werden Einsatz bei indirekter Strommessung e Die Abbildung des Stromes auf eine Spannung kann ber einen Widerstand von 250 Ohm Messbereich 1 5 V erfolgen siehe Bild 10 9 Einsatz bei direkter Strommessung e geeignete Z Diode BZX85C08v2 e B rdenf higkeit f r 4 Draht Messumformer Rs gt 610 Ohm ermittelt f r den ung nstigsten Fall 1 Eingang 1 Z Diode bei S7 bersteuerungswert 24 mA nach Rs Re Imax Uz max Imax e Eingangsspannung der Schaltung bei Betrieb mit 2 Draht Messumformer Ue 2Dr lt 15 V ermittelt f r den ung nstigsten Fall 1 Eingang 1 Z Diode bei S7 bersteuerungswert 24 mA nach Ue 2or Re Imax Uz max x x Al 6xTC 16Bit iso 6ES7331 7PE10 0ABO 6ES7331 7PE10 0ABO Achtung Sie d rfen diese Baugruppe nur mit redundanten Gebern einsetzen Sie k nnen diese Baugruppe einsetzen ab der Version 3 5 des FB 450 RED_IN in der Bibliothek Redundant IO MGP und Version 5 8 des FB 450 RED_IN in der Bibliothek Redundant IO CGP V50 Dieser FB ist enthalten in STEP7 ab V 5 4 4 HF6 Beachten Sie beim Messen von Temperaturen mit Thermoelementen und parametrierter Redundanz folgendes Der im Register Redundanz unter Toleranzfenster angegebene Wert bezieht sich immer auf 2764 8 Grad Celsius So wird z B aufgrund der Eingabe von 1 auf eine Toleranz von 27 Grad oder bei der Eingabe von 5 auf eine Toleranz von 138 Grad berpr ft Im redundanten Betrieb ist kein FW Update m gl
426. ufdaten von STEP 7 aus mit der Option Umschalten auf CPU mit erweitertem Speicherausbau ausgel st wurde ergibt sich folgendes Verhalten bez glich der Behandlung der Speicherinhalte Arbeitsspeicher und Ladespeicher Beim Ankoppeln werden die Anwenderprogramm Bausteine OBs FCs FBs DBs SDBs des Masters aus dem Ladespeicher und dem Arbeitsspeicher zur Reserve bertragen Ausnahme Falls die Ladespeichermodule FLASH Cards sind erfolgt nur die bertragung der Bausteine aus dem Arbeitsspeicher S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 107 Ankoppeln und Aufdaten 9 3 Ablauf des Ankoppelns und Aufdatens 9 3 4 Ankoppeln und Aufdaten sperren Das Ankoppeln und Aufdaten ist mit einer Zykluszeitverl ngerung verbunden Es gibt darin eine Zeitspanne in der keine Peripherieaktualisierung durchgef hrt wird siehe Kapitel Seite 109 Dies m ssen Sie in verst rktem Ma e beachten wenn Sie Dezentrale Peripherie einsetzen und nach dem Aufdaten ein Master Reserve Wechsel erfolgt also bei einer Konfigurations nderung im laufenden Betrieb IN VORSICHT F hren Sie das Ankoppeln und Aufdaten nur bei unkritischen Prozesszust nden durch Um den Startzeitpunkt des Ankoppelns und Aufdatens selbst festzulegen steht Ihnen die SFC 90 H_CTRL zur Verf gung Eine ausf hrliche Beschreibung dieser SFC finden Sie im Handbuch Systemsoftware f r S7 300 400 System und Standardfunktionen ACHTUNG Wenn der P
427. ufdatens S7 400H 110 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Ankoppeln und Aufdaten 9 4 Zeit berwachung 2 H System bleibt im Solobetrieb mit bisheriger Master CPU im RUN 3 Eintrag der Abbruchursache in den Diagnosepuffer 4 Aufruf des OB 72 mit entsprechender Startinformation Anschlie end wertet die Reserve CPU ihre Systemdatenbausteine neu aus Danach fr hestens jedoch nach einer Minute wird das Ankoppeln und Aufdaten erneut versucht Wenn es nach insgesamt 10 Versuchen noch nicht erfolgreich abgeschlossen werden konnte wird es nicht mehr weiter versucht Sie m ssen dann das Ankoppeln und Aufdaten erneut ausl sen Gr nde f r den Ablauf der berwachungszeiten k nnen sein e Hohe Alarmbelastung z B von Peripheriebaugruppen e Hohe Kommunikationsbelastung so dass die Bearbeitung der laufenden Funktionen l nger dauert e In der letzten Phase des Aufdatens sind sehr gro e Datenmengen auf die Reserve CPU zu kopieren 9 4 1 Zeitverhalten Zeitverhalten im Ankoppeln W hrend des Ankoppelns soll die Steuerung Ihrer Anlage so wenig wie m glich beeinflusst werden Daher dauert das Ankoppeln um so l nger je gr er die aktuelle Belastung Ihres Automatisierungssystems ist Die Dauer des Ankoppelns ist vor allem abh ngig von e der Kommunikationsbelastung e der Zykluszeit Bei unbelastetem Automatisierungssystem gilt Laufzeit Ankoppeln Gr e des Lade und des Arbeitsspeichers in Mbyte x 1 s Grundlast
428. ufruf der Systemfunktionen SFC 60 GD_SND und SFC 61 GD_RCV S7 Basiskommunikation Kommunikationsfunktionen SFCs f r die Basiskommunikation werden nicht unterst tzt Offene Bausteinkommunikation Offene Bausteinkommunikation wird von der S7 400H nicht unterst tzt S5 Anbindung Eine Anbindung von S5 Baugruppen ber Adaptionskapsel ist nicht m glich Eine Anbindung von S5 Baugruppen ber IM 463 2 ist nur im Einzelbetrieb m glich CPU als DP Slave Nicht m glich Einsatz der SFC49 Sie betreiben ein Automatisierungssystem S7 400H im LGC_GADR redundanten Betrieb Falls Sie beim Aufruf der SFC49 im Parameter LADDR die logische Adresse einer Baugruppe eines geschalteten DP Slaves angeben wird im high byte des Parameters RACK die DP Mastersystem ID des aktiven Kanals geliefert Falls kein aktiver Kanal existiert wird die DP Mastersystem ID des zugeh rigen DP Mastersystems der Master CPU ausgegeben Aufruf der SFC51 RDSYSST Die Datens tze zu folgenden SZL Teillisten sind mit der SFC51 mit SZL_ID W 16 xy91 RDSYSST nicht auslesbar e SZL_ID W 16 0091 e SZL_ID W 16 0191 e SZL_ID W 16 0291 e SZL_ID W 16 0391 e SZL_ID W 16 0991 e SZL_ID W 16 0E91 Aufruf der SFC 70 71 Nicht m glich Seriennummer der Memory Card Nicht m glich auslesen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 343 Unterschiede zwischen hochverf gbaren und Standard Systemen Funktion Einschr nkung
429. und Doppelwortbefehle zwar das erste Byte bzw die ersten ein bis drei Bytes vorhanden der Rest des adressierten Bereichs jedoch nicht so wird in den Akku 0 geladen Beispiel In der S7 400H ist die Peripherie mit der Adresse 8 und 9 vorhanden die Adressen 10 und 11 sind nicht benutzt Der Zugriff L ED 8 f hrt dazu dass in den Akku der Wert DW 16 00000000 geladen wird 12 2 4 Empfehlungen zum Einstellen der CPU Parameter CPU Parameter die das zyklische Verhalten bestimmen Die CPU Parameter die das zyklische Verhalten des Systems bestimmen geben Sie im Register Zyklus Taktmerker vor Empfohlene Einstellungen S7 400H Systemhandbuch 12 2010 ASE00267693 07 187 Projektierung mit STEP 7 12 2 Projektieren mit STEP 7 e Eine m glichst gro e Zyklus berwachungszeit z B 6000 ms e OB 85 Aufruf bei Peripheriezugriffsfehler Nur bei kommenden und gehenden Fehlern Meldungsanzahl im Diagnosepuffer Die Anzahl der Meldungen im Diagnosepuffer geben Sie im Register Diagnose Uhr vor Wir empfehlen eine gro e Anzahl einzustellen z B 1500 berwachungszeit f r die bertragung der Parameter an Baugruppen Diese berwachungszeit geben Sie im Register Anlauf vor Sie ist abh ngig vom Ausbaugrad der H Station Bei zu kurz eingestellter berwachungszeit tr gt die CPU das Ereignis W 16 6547 in den Diagnosepuffer ein Bei einigen Slaves z B IM 157 sind diese Parameter in Systemdatenbausteine gepackt Die bertra
430. ung Definition 110 MPI DP Schnittstelle 89 MPI Parameter 50 MPI Schnittstelle 56 MSTR 44 MTBF 323 N Netzkonfiquration 189 Neustart Bedienfolge 50 nicht redundante Geber 144 O OB 121 91 393 Index Online Aktualisierun der Firmware ei Online Hilfe 16 Organisationsbausteine P Parameter Parameterblock Parametrierungswerkzeug 59 Peripherie Aufbauvarianten einseitig geschaltet 125 redundant Peripheriedirektzugriff 94 Peripheriedirektzugriffe 286 Peripherie Redundanzfehler PG OP CPU Kommunikation PG Funktionen 190 PROFIBUS Adresse 69 PROFIBUS DP Diagnoseadresse PROFIBUS DP Schnittstelle Programmieren ber PROFIBUS Programmierung 167 173 Projektieren 185 Projektierung 166 Projektierung Prozessabbild Aktualisierung Bearbeitungszeit Prozessalarm im System S7 400H Prozessalarmreaktionszeit der CPUs der Signalbaugruppen 293 Prozessalarmverarbeitung 293 Q Quersummenfehler R RACKO RACK1 RAM Card RAM PAA Vergleichsfehler Reaktion auf Zeit berschreitung Reaktionszeit Berechnung der 284 394 k rzeste 284 l ngste 285 Teile 282 verk rzen REDF Redundant einsetzbare Signalbaugruppen 136 Redundante Analogausgabebaugruppen 152 redundante Automatisierungssysteme Redundante Geber Analogeingabebaugruppen Redundante Peripherie Analogeingabebaugruppen 146 Digitalausgabebaugruppen 145 Digitaleingabebaugruppen
431. uration offline ndern 228 2 Organisationsbausteine erweitern und laden siehe itel STEP 7 Schritt 3 Organisationsbausteine erweitern und laden Seite S7 400H 232 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb S7 400H mschalten auf CPU mit ge nderter Konfiguratio Wenn Sie das Teilsystem der urspr nglichen Master CDU jetzt im STOP Zustand n SEN Systemzustand Redundant Anwenderprogaramm ndern und laden Ss Schritt 8 74 5 Hinzuf gen von Komponenten bei STEP 7 Seite 229 Gar PU stoppen siehe Kapitel STEP 7 Schritt 4 Reserve CPU stoppe GE 9 iehe 6 229 STEP 7 Schritt 5 Neue Hardware Konfiguration it in die Reserve CPU lade Seite 229 Wenn Sie das Teilsystem der bisherigen Reserve CPU erweitern wollen f hren Sie folgende Schritte durch Schalten Sie die Stromversorgung des Reserve Teilsystems ab Stecken Sie die neue IM460 in das Zentralger t und bauen Sie die Kopplung zu einem neuen Erweiterungsger t auf oder Nehmen Sie ein neues Erweiterungsger t in einen bestehenden Strang auf oder Stecken Sie die neue externe DP Masteranschaltung und bauen Sie ein neues DP Mastersystem auf Schalten Sie die Stromversorgung des Reserve Teilsystems wieder ein mschalten auf CPU mit ge nderter Konfiauration siehe Kapitel STEP 7 Schritt 6 230 Seite 230 erweitern wollen f hren Sie folgende Schritte durch Schal
432. urch wenn kein Redundanzfehler vorliegt d h wenn die LED REDF nicht leuchtet Andernfalls kann das Automatisierungssystem ausfallen Die Ursache f r einen Redundanzfehler ist im Diagnosepuffer eingetragen In dieser Beschreibung werden sicherheitsgerichtete Komponenten nicht ber cksichtigt N heres zur Handhabung der Failsafe Technik finden Sie im Handbuch Automatisierungssysteme S7 400F und S7 400FH Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 205 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb 14 2 M gliche Hardware nderungen 14 2 M gliche Hardware nderungen Wie l uft eine Hardware nderung ab Sofern die betroffenen Hardware Komponenten zum Ziehen oder Stecken unter Spannung geeignet sind kann der Hardware Umbau im Systemzustand Redundant erfolgen Da jedoch das Laden einer ge nderten Hardware Konfiguration im Systemzustand Redundant zum Stop des H Systems f hren w rde muss dieses vor bergehend in den Solobetrieb gebracht werden Im Solobetrieb wird dann der Prozess nur von einer CPU gesteuert w hrend an der anderen CPU die gew nschten Konfigurations nderungen durchgef hrt werden IN WARNUNG Sie k nnen w hrend einer Hardware nderung Baugruppen entweder entfernen oder hinzuf gen Wenn Sie Ihr H System so umbauen wollen dass Sie Baugruppen entfernen und andere hinzuf gen m ssen Sie hierzu zwei Hardware Anderungen durchf hren ACHTUNG Konfigurations nderungen d rfen Sie nur au
433. von Komponenten bei PCS 7 Verhalten der Peripherie Art der Peripherie Einseitige Peripherie der Einseitige Peripherie der Geschaltete Peripherie bisherigen Master CPU neuen Master CPU Hinzugef gte E A Werden von der CPU Werden parametriert und von der CPU aktualisiert Baugruppen noch nicht Treiberbausteine sind noch nicht vorhanden Evtl angesprochen auftretende Prozess oder Diagnose Alarme werden zwar erkannt aber nicht gemeldet Weiterhin Werden von der CPU Werden neu Arbeiten ohne vorhandene E A nicht mehr parametriert und von Unterbrechung weiter Baugruppen angesprochen der CPU aktualisiert Ausgabe Baugruppen geben die konfigurierten Ersatz oder Haltewerte aus Hinzugef gte DP Werden von der CPU wie hinzugef gte E A Baugruppen Ss 0 Stationen noch nicht angesprochen 1 Zentrale Baurgruppen werden zus tzlich erst zur ckgesetzt Ausgabe Baugruppen geben dabei kurzzeitig 0 aus statt der konfigurierten Ersatz oder Haltewerte Verhalten bei berschreitung der berwachungszeiten Wenn eine der berwachten Zeiten den konfigurierten Maximalwert berschreitet wird das Aufdaten abgebrochen und kein Masterwechsel durchgef hrt Das H System bleibt mit der bisherigen Master CPU im Solobetrieb und versucht unter bestimmten Voraussetzungen den Masterwechsel sp ter durchzuf hren N heres entnehmen Sie bitte dem Kapitel Zeit berwachung Seite 109 14 3 6 PCS 7
434. von RAM Card auf FLASH Card nicht mehr m glich S7 400H 208 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Anlagen nderungen im laufenden Betrieb Besonderheiten Vorbereitungen S7 400H 14 2 M gliche Hardware nderungen e Nehmen Sie nderungen nur in einem berschaubaren Umfang vor Wir empfehlen pro Umkonfigurierungslauf nur einen DP Master und oder wenige DP Slaves z B nicht mehr als 5 zu ndern e Aktive Busmodule k nnen bei IM 153 2 nur bei unterbrochener Stromversorgung gesteckt werden ACHTUNG Beim Einsatz redundanter a die Sie auf Basis einseitiger Peripherie Anwenderebene realisiert haben siehe Kapitel Weitere M glichkeiten zum re on SE Peripherie Seite 1 155 m ssen Sie folgendes ber cksichtigen W hrend des Ankoppelns und Aufdatens nach einer Anlagen nderung kann kurzfristig die Peripherie der bisherigen Master CPU aus dem Prozessabbild ausgetragen sein bevor die ge nderte Peripherie der neuen Master CPU vollst ndig ins Prozessabbild eingetragen wurde Dadurch kann w hrend der ersten Prozessabbildaktualisierung nach einer Anlagen nderung der falsche Eindruck entstehen dass die redundante Peripherie total ausgefallen ist oder dass die Peripherie redundant vorhanden sei Eine korrekte Beurteilung des Redundanz Status ist daher immer erst nach der kompletten Geer m glich den Baugruppen die f r den redundanten Betrieb freigegeben sind siehe Kapitel A een von
435. wei redundante SM 321 DI 32 x DC 24 V Die Geber sind jeweils an Kanal 0 und Kanal 16 angeschlossen lo 25 Eee 25 5 23 28 To 27 o 2 23 19 3g 18 34 12 32 13 28 14 36 13 33 1 38 1 35 18 38 13 33 29 19 l5 St D Ze 22 K 23 A 24 25 6 26 To 2 Ki 28 H 29 10 39 1 a 12 32 13 33 1 36 13 33 1 Si 1 35 1 38 24V 13 33 24V u Si Bild F 2 Verschaltungsbeispiel SM 321 DI 32 x DC 24 V S7 400H Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 351 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 3 SM 321 DI 16 x AC 120 230V 6ES7 321 1FHO00 0AAO F 3 SM 321 DI 16 x AC 120 230V 6ES7 321 1FH00 0AAO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss zweier redundanter Geber an zwei SM 321 DI 16 x AC 120 230 V Die Geber sind jeweils an Kanal 0 angeschlossen 1N 120 230V 0o20 0o o o o o0 oN o _ oe OOOCOORONODVOMNOPOWONO t it et ef s t N KON oT oo oN o gt OOORONOMPOTM OF oWoNno ch ch ch ch sch N oC Bild F 3 Verschaltungsbeispiel SM 321 DI 16 x AC 120 230 V S7 400H 352 Systemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 4 SM 321 DI 8 x AC 120 230 V 6ES7 321 1FF07 0AAO F 4 SM 321 DI 8x AC 120 230 V 6ES7 321 1FF01 0AAO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss zweier redundanter
436. wie zum Steuern Regeln und berwachen von Aggregaten und Anlagen Systemweite Durchg ngigkeit Das Automatisierungssystem S7 400H und alle weiteren Komponenten der SIMATIC wie z B das Leitsystem SIMATIC PCS7 sind aufeinander abgestimmt Die volle Systemdurchg ngigkeit von der Leitwarte bis zu den Sensoren und Aktoren ist selbstverst ndlich und garantiert Ihnen h chste Systemleistung Server Server Engineering OS Einzelplat i i er Protokolldrucker Client cient System Leitwarte l A l I LAN redundant S7 400H S7 400 mit S7 400 System H CPU a man 28 eee PROFIBUS DP redundant ET 200M Buskopplung DP PA ET 200B ET 200L ET 200X A AiE L Le z i J z OR H Dezentrale Peripherie u se an Sensorik a ya Vd Veto Le WO Aktorik Bild 2 2 Durchg ngige Automatisierungsl sungen mit SIMATIC Abgestufte Verf gbarkeit dur
437. ww siemens com automation service amp support S7 400H 142 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Einsatz von Peripherie in S7 400H 10 5 Anschluss von redundanter Peripherie Qualit tsstufen beim redundanten Aufbau von Signalbaugruppen Die Verf gbarkeit von Baugruppen im Fehlerfall ist abh ngig von deren Diagnosem glichkeiten und der Feingranularit t der Kan le Einsatz von Digitaleingabebaugruppen als redundante Peripherie Bei der Projektierung der Digitaleingabebaugruppen f r den redundanten Betrieb haben Sie folgende Parameter festgelegt e Diskrepanzzeit maximal zul ssige Zeit in der die redundanten Eingangssignale unterschiedlich sein d rfen Die eingestellte Diskrepanzzeit muss ein Vielfaches der Aktualisierungszeit des Prozessabbildes und damit auch der Grundwandlungszeit der Kan le sein Wenn eine Diskrepanz der Eingangswerte auch nach Ablauf der projektierten Diskrepanzzeit noch besteht liegt ein Fehler vor e Reaktion auf eine Diskrepanz der Eingangswerte Zun chst werden die Eingangssignale der jeweils zueinander redundanten Baugruppen auf Gleichheit berpr ft Bei bereinstimmung der Werte wird der einheitliche Wert auf den niederen Speicherbereich des Prozessabbilds der Eing nge geschrieben Liegt eine Diskrepanz vor dann wird bei einer Erstdiskrepanz dies entsprechend markiert und die Diskrepanzzeit wird gestartet W hrend die Diskrepanzzeit abl uft wird der letzte gemeinsame also nich
438. y Card Prinzipielle Vorgehensweise Voraussetzung Vorgehensweise S7 400H F r die Aktualisierung der Firmware einer CPU erhalten Sie mehrere Dateien UPD mit der aktuellen Firmware Diese Dateien laden sie in die CPU Eine Memory Card ben tigen Sie f r die Online Aktualisierung nicht Es ist allerdings nach wie vor m glich eine Aktualisierung der Firmware mit einer Memory Card durchzuf hren Die CPU deren Firmware aktualisiert werden soll muss online erreichbar sein z B ber PROFIBUS MPI oder Industrial Ethernet Die Dateien mit den aktuellen Firmware Versionen m ssen im Dateisystem Ihres PG PC zur Verf gung stehen In einem Ordner d rfen sich nur Dateien f r einen Firmwarestand befinden Wenn f r die CPU Schutzstufe 2 oder 3 eingestellt ist ben tigen Sie f r die Aktualisierung der Firmware das Passwort Hinweis Die Firmware der H CPUs k nnen Sie ber Industrial Ethernet aktualisieren wenn die CPU ber einen CP an das Industrial Ethernet angeschlossen ist Eine Firmwareaktualisierung ber MPI kann bei Einstellung einer kleinen bertragungsrate l ngere Zeit in Anspruch nehmen z B bei 187 5 kBit s ca 10 Minuten Um die Firmware einer CPU zu aktualisieren gehen Sie folgenderma en vor 1 ffnen Sie in HW Konfig die Station mit der zu aktualisierenden CPU 2 Markieren Sie die CPU 3 W hlen Sie den Men befehl Zielsystem gt Firmware aktualisieren 4 W hlen Sie im Dialog Firmware ak
439. ystemhandbuch 12 2010 A5SE00267693 07 Einzelbetrieb B bersicht Definition Der vorliegende Anhang gibt Ihnen die f r den Einzelbetrieb einer H CPU CPU 414 4H oder CPU 417 4H notwendigen Informationen Nachfolgend erfahren Sie e wie der Einzelbetrieb definiert ist e wann der Einzelbetrieb erforderlich ist e was Sie beim Einzelbetrieb beachten m ssen e wie sich die H spezifischen LEDs verhalten e wie Sie eine H CPU f r den Einzelbetrieb projektieren e wie Sie sie zu einem H System erweitern k nnen Die Unterschiede zu einer Standard S7 400 CPU die Sie beim ET Progra mmieren der H CPU beachten m ssen finden Sie im Anhang Seite Unter Einzelbetrieb versteht man den Einsatz einer H CPU in einer Standard SIMATIC 400 Station Gr nde f r den Einzelbetrieb S7 400H Die folgenden Anwendungen sind nur mit einer H CPU m glich also nicht mit den Standard CPUs aus dem S7 400 Spektrum e Einsatz hochverf gbarer Verbindungen e Aufbau des fehlersicheren Automatisierungssystems S7 400F Ein fehlersicheres Anwenderprogramm kann nur beim Einsatz der H CPU mit F Runtime Lizenz ablauff hig bersetzt werden Genaueres siehe Handbuch Automatisierungssysteme S7 400F und S7 400FH Hinweis Der Selbsttest der H CPU wird auch im Einzelbetrieb durchgef hrt Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 333 Einzelbetrieb Was Sie beim Einzelbetrieb einer H CPU beachten m ssen ACHTUNG Beim Einzelbetrieb ei
440. zeigt den Anschluss eines Aktors an zwei SM 422 DO 16 x 120 230 V 2 A Der Aktor ist jeweils an Kanal 0 angeschlossen 4 2 3 4 Io 0 5 elo 1 7 8 lo 2 9 10 0 3 11 AL 12 13 1N 14 1510 4 16 170 5 18 1910 6 20 110 220 V H h S z 22 GE 23 24 2N 25 26 27 0 0 28 2910 1 1 30 A 310 2 32 o 0 330 3 a lo 1 SA o 3L 7 36 3N 8 O 2 37 Bee 9 38 10 0 sr 39 0 4 11 d 40 12 410 5 13 1N 42 14 4310 6 15 0 4 44 18 e 45 0 7 o n 48 DW 4L 19 0 6 48 AN 20 EU 7 22 3 23 24 2N 25 _ 26 Ef 0 28 ES 1 30 310 2 32 33 0 3 34 at 35 in 36 3N 37 pe 38 39 0 4 A0 41 0 5 42 4310 6 44 4510 S 46 AL 47 A8 AN Bild F 23 Verschaltungsbeispiel SM 422 DO 16 x 120 230 V 2 A S7 400H 374 Systemhandbuch 12 2010 A5E00267693 07 Verschaltungsbeispiele f r redundante Peripherie F 24 SM 422 DO 32 x DC 24 V 0 5 A 6ES7 422 7BL00 0ABO F 24 SM 422 DO 32 x DC 24 V 0 5 A 6ES7 422 7BL00 OABO Nachfolgendes Bild zeigt den Anschluss eines Aktors an zwei SM 422 DO 32 x 24 V 0 5 A Der Aktor ist jeweils an Kanal 0 angeschlossen Als Dioden eignen sich z B Typen aus der Reihe 1N4003 1N4007 oder jede andere Diode mit U gt 200 V und I F gt 1 A 1 2 3 o 4 o X 6 z z B 1 N 4003 9 10 11 12 0 13 0 s 14 o 37 o

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