冗余系统中S7-400H冗余控制器的兼容性

冗余系统中S7-400H冗余控制器的兼容性1.S7-400H冗余控制器概述在许多自动化领域中， 对自动化系统的可用性的需求越来越高。 特别是在工厂停产将造成巨大损失的领域中。在这种情况下，只有冗余系统才符合所需的可用性标准。高可用性SIMATICS7-400H可以满足这些要求，即使在一个或多个故障导致部分系统失灵的情况下，也能照常继续运行。1.1S7-400H冗余系统的典型组成S7-400H的典型组成如下图所示。图1典型的S7-400H冗余系统一个典型的冗余系统中包括：口件UR2-H机架（或者2个独立的UR1/UR2机架）口外S7-400HCPU模块（完全一致）口外PS电源模块（也可以选择2X2的冗余配置）口2艮同步光纤和4个同步模块口外CP443-1以太网通讯模块口外相同大小的RAM存储卡（或FLASH存储卡）1.2现有的各种类型S7-400H冗余控制器及供货情况冗余系统中S7-400HCPU包括412-3H、414-4H、417-4H三种型号，目前控制器最新的固件版本是V4.5。H-CPU类型CPU的订货号版本产品供货412-3H6ES7412-3HJ14-0AB0V4.5准许供货414-4H6ES7414-4HJ00-0AB0V3产品取消6ES7414-4HJ04-0AB0V4.0产品取消6ES7414-4HM14-0AB0V4.5准许供货417-4H6ES7417-4HL00-0AB0V1/V2产品取消6ES7417-4HL01-0AB0V3产品取消6ES7417-4HL04-0AB0V4.0产品取消6ES7417-4HT14-0AB0V4.5准许供货表1各种类型冗余控制器及供货情况注：产品取消一一只能在更换故障零件时才能够订购该产品，并且订购时必须返还故障的模块。1.3 S7-400H冗余控制器主要参数的对比1.3.1最新冗余控制器的参数对比V4.5版本的CPU414-4H和CPU417-4H对比之前版本的CPU,工作存储器更大,运行速度更快，增加了更多新 的 功 能 。 最 新 推 出 的C P U 4 1 2 - 3 H则 弥 补 了 低 成 本 冗 余 型C P U的 空 缺 。下表列出了当前不同型号的冗余控制器之间的主要参数对比。H-CPU工作存储区可扩展最大装载内存计时器/计数器（个）CPU运算时间位指令,最小IO地址范围接口代码数据412-3H512K256K64M各204875ns8KMPI/DP414-4H1.4M1.4M64M各204845ns8KMPI/DP;DP417-4H15M15M64M各204818ns16KMPI/DP;DP表2最新冗余控制器的参数对比1.3.2各类型冗余控制器的新旧版本对比新版本的冗余控制器在很多方面的性能都优于旧版本的冗余控制器。下面列出一些主要参数在新旧版本中的对比。414-4HCPU各版本的主要数据对比。版本工作存储区可扩展最大FEPROM可扩展最大RAMCPU运算时间位指令 , 最小IO地址范围代码数据6ES7414-4HJ00-0AB0384K384K64M64M100ns8K6ES7414-4HJ04-0AB0700K700K64M16M60ns8K6ES7414-4HM14-0AB01.4M1.4M64M64M45ns8K表3414-4HCPU各版本的主要数据对比417-4HCPU各版本的主要数据对比。版本工作存储区可扩展最大FEPROM可扩展最大RAMCPU运算时间位指令 , 最小IO地址范围代码数据6ES7417-4HL01-0AB02M2M64M64M100ns16K6ES7417-4HL04-0AB010M10M64M16M30ns16K6ES7417-4HT14-0AB015M15M64M64M18ns16K表4417-4HCPU各版本的主要数据对比1.4 S7-400HCPU冗余套件对于S7-400H冗余系统中的各部件，可以采用单独订货的方式，也可以采用冗余套件的订货方式。冗余套件的订货方式可以有效地避免单独订货时的繁琐和可能的疏漏。1.4.1STEP7的冗余套件对于STEP7的套件订货，只有新的CPU412-3H可以以包裹的形式获得（没有预装配）。包裹包括2个CPU,1个H型中央机架，2个电源，2个1MB的存器卡，4个同步模块，2根同步光纤和4个备份电池。根据套件中PS电源模块的不同形式，订货号分别为：412-3HAC6ES7400-0HR00-4AB0412-3HDC6ES7400-0HR50-4AB0表5CPU412-3H的STEP7冗余套件6ES7400-0HR00-4AB0中包括的详细组件订货号如下:1xUR2-H6ES7400-2JA00-0AA02xPS407120/230V,10AAC/DC6ES7407-0KA02-0AA02xCPU412-3H6ES7412-3HJ14-0AB02xMC1MBRAM6ES7952-1AK00-0AA04x同步模块10m6ES7960-1AA04-0XA02x同步光纤1m6ES7960-1AA04-5AA04x备用电池6ES7971-0BA00表66ES7400-0HR00-4AB0套件6ES7400-0HR50-4AB0中包括的详细组件订货号如下:1xUR2-H6ES7400-2JA00-0AA02xPS40524/48/60V,10ADC6ES7405-0KA02-0AA02xCPU412-3H6ES7412-3HJ14-0AB02xMC1MBRAM6ES7952-1AK00-0AA04x同步模块10m6ES7960-1AA04-0XA02x同步光纤1m6ES7960-1AA04-5AA04x备用电池6ES7971-0BA00表76ES7400-0HR50-4AB0套件注：在这两种套件中，不包含CP443-1以太网通讯模块。1.4.2PCS7的冗余套件SIMATICPCS7系统中提供的冗余控制器系统有如下两种套件:单站1个H-CPU单站配置6ES7654-.-.冗余站2个H-CPU冗余配置6ES7656-.-.表8SIMATICPCS7容错自动化系套件SIMATICPCS7的冗余控制器套件有如下两种供货形式:，独组件，未进行预先组装6ES7654-7.6ES7656-7.日过预先组装和测试6ES7654-8.6ES7656-8.表9SIMATICPCS7容错自动化系套件下面以订货号“6ES7658CF33-1BB。为例，简单介绍对于PCS7冗余套件的订货号的含义。6ES7656-8CF33-1BBQ无 CP443-5 扩展 DP 接口模块2Mps407 电;原.mA(120/230VAC)256KFLASH卡1M表13冗余控制器中使用存储卡的大小要求.各版本S7-400H冗余控制器之间的兼容性V3.0/V4.0/V4.5版本的H型CPU均向下兼容。例如，V4.0版本的HCPU兼容V3.0的HCPU,V4.5版本的HCPU兼容V3.0/V4.0的HCPU。在低版本的HCPU上创建的用户程序可以不做任何修改运行在新的CPU中。 但冗余系统中的两互为冗余的控制器对必须保证版本一致，即订货号、硬件版本和固件版本完全一致。在此前提下，冗余控制器的兼容性可以参考下表。新CPU的版本组态的CPU版本版本订货号V3V4.0V4.5V36ES7414-4HJ00-0AB06ES7417-4HL01-0AB0X一一V4.06ES7414-4HJ04-0AB06ES7417-4HL04-0AB0XX一V4.56ES7412-3HJ14-0AB06ES7414-4HM14-0AB06ES7417-4HT14-0AB0XXX“求示兼容；表示不兼容。表14冗余控制器之间的兼容性注：这里列出的兼容性是指备件兼容，即可以在组态中组态旧版本的模块,并使用新版本的模块。在满足3.各版本冗余控制器与其他组件的兼容性的条件下，兼容的CPU可以作为旧版本CPU的备件。但不同版本的CPU不可以混合使用。.S7-400H冗余控制器在更换过程的注意事项冗余控制器更换过程中，可以根据实际情况选择下面两种更换方式。不停机更换冗余控制器系统在单机工作模式下进行冗余控制器的更换，更换完成后可再次进入冗余工作模式。前提条件：必须使用与当前正常工作的CPU完全一致的（订货号、固件版本等）备件进行更换。停机更换冗余控制器系统在停机维护时进行冗余控制器的更换，更换完成后可能需要重新下载用户程序后才能投入运行。此时可以使用4.各版本冗余控制器之间的兼容性所述与组态CPU兼容的冗余备件进行更换。不停机更换冗余控制器不停机更换CPU时，需要保证两个CPU完全一致，即订货号、硬件版本和固件版本完全一致。因此，只能使用与运行CPU订货号和硬件版本一致的备件。且安装相同类型的装载内容扩展存储卡。此时，如果新的CPU与原CPU的固件版本不一致，可以通过升级或降级的方式使其保持一致。注：CPU的固件版本应参考在线固件版本。关于查看在线固件版本的方法，可参考附录如何在线查看CPU信息。有关固件升降级的相关内容，请参考如下链接和文档：6741018如何不停机升级4.5版HCPU的固件版本下载中心文档编号：F030380684146更换过程中，还需要确保CPU已经装载了有关的防停机错误诊断OB,详情请参考如下链接内容：11499205更多关于如何进行停机更换CPU,可参考SIMATIC容错系统S7-400H系统手册13操作期间的组件故障及更换。SIMATIC容错系统S7-400H系统手册条目号：1186523停机更换冗余控制器停机更换CPU,可以使用一对兼容的冗余CPU进行更换， 而不更换用户程序。 即硬件使用新版本的CPU,组态中仍然使用旧版本的CPU。使用新版本的CPU更换V3版本的CPU时，同步模块和同步光纤也要同时更换使用H-CPUV4.0用作H-CPUV3的备件时，参考如下链接：21747442附录如何在线查看CPU信息可以通过下面步骤查看在线CPU的硬件版本、固件版本等信息：(1)打开相应站点的硬件组态，单击工具栏上的在线按钮Ho(2)双击CPU,弹出诊断对话框，查看General页面。如下图所示：图3在线查看CPU信息关键词硬件版本固件版本冗余控制器，H-CPU,400H,S7-400H,兼容性