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PLC プログラマブルロジックコントローラ
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| 起源の場所 | ドイツ |
| ブランド名 | SIMENS |
| 証明 | CE RoHS |
| モデル番号 | 6ES7412-3HJ14-0AB0 |
についてシメンス 6ES7412-3HJ14-0AB0SIMATIC S7-400H高可用性コントローラシステムの中央処理ユニットであるCPU 412-3H.単一の6ES7412-3HJ14-0AB0ユニットは,意図した役割で単独で動作することはできません.
2つ目の同一CPUが必要で,両者は冗長なペアで動作します. 両方のCPUは同時に同じプログラムを実行し,両者は同じ入力を処理し,それらの出力は同期的に比較されます.
制御されたプロセスに目に見えるわずかな混乱なしにプロセスを継続します 制御されたプロセスに目に見えるわずかな混乱なしにプロセスを継続します
このハードウェア冗長性は S7-400Hの特徴であり 標準S7-400から別々のプラットフォームとして存在する理由ですPLCの故障により機械が停止する復元可能だ
連続処理装置では 精製工場,化学反応器,発電,水処理 制御装置の故障は,プロセス損失,製品汚染,機器の損傷,危険性.
計画外の停電のコストは 何十万ドルの損失を伴います 計画外の停電の後 再起動には 何時間もかかるかもしれませんこれらのプロセスを制御するシステムは,制御器の短時間停止さえも許容できませんS7-400Hが設計された理由です 単一のハードウェアの故障でも 継続的な動作を可能にします
CPU 412-3Hは,S7-400H範囲の入門レベルのH-CPUで,MPI/DP通信で768KBの総メモリ (512KBのプログラム,256KBのデータ) を提供している.
大型のプログラムやデータストレージを必要とするアプリケーションではより大きなCPU414-3H (6ES7414-3HM14-0AB0) とCPU417-4H (6ES7417-4HL14-0AB0) は,徐々により大きなメモリと追加のインターフェースを提供しています..
| パラメータ | 価値 |
|---|---|
| 総メモリ | 768 KB |
| プログラムメモリ | 512 KB |
| データメモリ | 256 KB |
| MPI/DP インターフェイス | 1 × MPI / PROFIBUS DP の組み合わせ |
| シンクロインターフェイス | 2 × (同期モジュール用) |
| システムタイプ | S7-400H,S7-400F/FH |
| ステータス | 生産中止 |
CPU 412-3Hの3つのインターフェースの設計は,ハードウェア冗長性の技術的な要求を反映している.
単一のMPI/DPインターフェースは,CPUをプロフィバスDPフィールドデバイス,プログラミング端末,HMIパネル,およびプラントネットワーク内の他のPLCに接続する通常の自動化通信を処理します.2つの同期インターフェースはCPU間の通信に専念しています.
各CPU412-3Hの2つの同期モジュールインターフェイスは,両冗長CPUラック間の物理データリンクを形成する同期モジュール (IM 460-4,6ES7460-4AA01-0AB0) に接続する.2つの独立した同期リンクが1つではなく2つ使用されます. 同期チャンネル自体は冗長でなければなりません..
単一の同期ケーブルの故障は 冗長機能全体を無効にします
2つの独立した同期経路で,CPUのペアがどちらの経路も独立して同期することができ,同期経路の1つの障害は,切り替えを強制せずに保守アラームを生成します.
シンクロ通信は,両方のCPUを同一に保つために必要なすべての状態情報を運びます. すべての出力状態,すべてのタイマーとカウンター値,すべてのメモリビット
このバンプレス・シンクロनाइゼーションは,CPUが故障した場合に真のスイッチオーバー (再起動ではなく) を可能にします.失敗したCPUが止まった場所から実行を続けます.
6ES7412-3HJ14-0AB0は2つのシステム構成と互換性がある.
S7-400H (高可用性)標準的な冗長な構成は 2 つのCPUが並行して動作し,ハードウェアの故障で故障,目標利用率は 99.99%以上です.
Hシステムでは,利用可能性 (プロセスが動作する状態を維持する) が,機能的安全性 (危険なプロセス状態を防ぐ) は考慮されません.
S7-400F/FH (故障防止高可用性)ハードウェアの冗長性と IEC 61508 認証の機能安全性を組み合わせます
F/FHシステムには,安全認定のFモジュールと安全プログラムブロックが加えられ,危険領域プロセスに必要な安全機器機能 (SIF) が実装される.
同じコントローラで可用性 (予定外のシャットダウンなし) と機能安全 (SIL 1/2/3認証保護) が要求される場合,S7-400F/FHは同時に両方のアドレスをします.この配置は,石油とガスで一般的です化学および原子力産業では,プロセスリスクは,継続的な操作とともに,認証された安全保護を必要とする.
メモリ分割は,S7-400Hが対象とする連続プロセス制御アプリケーションにおける典型的なワークロードバランスを反映しています.プロセス自動化プログラムは,同等の離散自動化プログラムよりも大きい傾向があります.:
広範なアナログ信号処理 (スケーリング,フィルタリング,数十から数百のプロセス変数のアラーム制限評価),複雑な制御アルゴリズム (PIDループ,比率コントローラー,先進的なプロセス制御)プロセスの履歴を統合するための大規模なデータ構造 (SCADAへの送信前の測定履歴をバッファリング)設備の状態を操作者に詳細に報告する包括的な診断と警報管理.
512KBのプログラムメモリで これらの複雑なプログラムに対応しますメモリーカードに格納されている読み込み可能な機能ブロック (FB) の追加により,有効なプログラムサイズは内蔵メモリ制限を超えて拡張される..
Q1:マスターが故障すると S7-400Hは自動的に待機CPUに切り替えるのですか? 切り替える速度はどれくらいですか?
はい,切り替えは自動で,オペレーターの介入を必要としません.アクティブ (マスター) CPUが故障を検知すると,待機CPUに引き継ぐことを信号します.スタンバイCPUは,同期で同じプログラムと同じデータを実行している..
正確に設定されたS7-400Hシステムにおける切り替え時間は,PLCスキャンサイクル時間内であり,通常は1桁のミリ秒間です.フィールド装置やプロセス機器には見えない.
プロセス値が失われず,切り替え自体により出力が変化せず,手動再起動も不要です.
Q2:S7-400Hは,プロセスが実行されている間,モジュール交換またはファームウェア更新が可能ですか?
S7-400Hの冗長なアーキテクチャは オンラインメンテナンスをサポートします
これは,製造中にハードウェアのメンテナンスを行うことができることを意味します. 失敗したCPU (6ES7412-3HJ14-0AB0自身) を交換し,電源交換,I/Oモジュールの交換,プロセス停止することなくすべて.
修理されたラックは,保守後,自動で運転ラックと再同期されます.
このオンラインメンテナンス能力は,単にホットスタンバイを提供することよりも H システムの主要な運用上の利点です.
Q3: CPU 412-3H は標準 S7-400 I/O モジュールと通信 モジュールと直接互換性があるか?
はい.S7-400H CPUラックでは,標準 S7-400 信号モジュール (SM),通信プロセッサ (CP) および機能モジュール (FM) が採用されています.
Hモードでの動作では,両ラックに設置されたモジュールは同一でなければならないし,一部のモジュールタイプ (特に通信バス機能を持つFM) は特定のH対応バージョンを必要とする.
標準S7-400 I/Oモジュール (SM421,SM422,SM431,SM432シリーズ) は互換性があり,一般的に使用されている.完全な互換性リストはS7-400Hシステムマニュアルに記載されている.
Q4:S7-400Hはどのようにプログラムされますか? STEP 7を超えて特別なソフトウェアが必要ですか?
S7-400Hは,S7-REDCONNECTライブラリを追加して,STEP 7をプログラミング環境として使用しています.
REDCONNECT ソフトウェアは,冗長な通信リンク (H システムと PROFIBUS/PROFINET スレーブ間の接続,SCADAシステム通信経路を同時に管理できるようにして,通信接続の自動障害切り替えに加えてCPU障害切り替えを行う.
REDCONNECT がなければ,H システムは標準の STEP 7 ユーザー プログラムを実行し続けますが,冗長な通信 構成機能は利用できません.
Q5:CPU 412-3Hの生産は中止されています.シメンスが推奨する移行経路は何ですか?
シーメンスでは,S7-400Hの現世代の代替としてSIMATIC S7-1500Hシステム (特にCPU 1513H-1 PNとCPU 1517H-3 PN) を推奨している.
S7-1500Hは,性能の著しい改善 (より速いスキャンサイクル,より高いメモリ),ネイティブの PROFINET IO-冗長性,TIAポータルエンジニアリングとの統合物理的な足跡がかなり小さくなります
S7-400HからS7-1500Hへの移行は,ハードウェアとソフトウェアのプロジェクトです.新プラットフォームのためにハードウェアの構成が再構築されましたが,シエメンスは移行をサポートする移行ツールとサービスを提供しています.
