Fil d'acier à faible teneur en carbone
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Contrôleur logique programmable PLC
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| Lieu d'origine | Allemagne |
| Nom de marque | SIMENS |
| Certification | CE RoHS |
| Numéro de modèle | 6ES7412-3HJ14-0AB0 |
LePour les appareils à commande numérique, la valeur de l'échantillon doit être supérieure ou égale à:est le processeur 412-3H la centrale de traitement du système de commande à haute disponibilité SIMATIC S7-400H. Une unité unique 6ES7412-3HJ14-0AB0 ne peut pas fonctionner seule dans son rôle prévu.
Il nécessite un deuxième processeur identique, et les deux fonctionnent dans une paire redondante: les deux processeurs exécutent le même programme simultanément, les deux traitent les mêmes entrées et leurs sorties sont comparées de manière synchrone.
Si l'un des processeurs tombe en panne, l'autre prend la relève, poursuivant le processus sans la moindre perturbation visible par le processus contrôlé.
Cette redondance matérielle est la caractéristique déterminante du S7-400H et la raison pour laquelle il existe comme une plate-forme distincte du standard S7-400.une défaillance du PLC provoque l'arrêt d'une machine, mais récupérable.
Dans les usines de procédés continus, raffineries, réacteurs chimiques, production d'électricité, traitement de l'eau, une défaillance du contrôleur peut entraîner une perte de processus, une contamination du produit, des dommages à l'équipement,ou dangers pour la sécurité.
Le coût d'un seul arrêt non planifié peut atteindre des centaines de milliers de dollars en perte de production, et le redémarrage après un arrêt non planifié peut prendre des heures.Les systèmes qui contrôlent ces processus ne peuvent tolérer même de brèves pannes de contrôle, c'est pourquoi le S7-400H est conçu à partir de zéro pour un fonctionnement continu en cas de panne matérielle.
Le processeur 412-3H est le processeur H de niveau d'entrée dans la gamme S7-400H, fournissant 768KB de mémoire totale (512KB de programme, 256KB de données) avec communication MPI/DP.
Pour les programmes plus grands ou les applications nécessitant plus de stockage de données,les plus grands processeurs 414-3H (6ES7414-3HM14-0AB0) et 417-4H (6ES7417-4HL14-0AB0) offrent une mémoire de plus en plus grande et des interfaces supplémentaires.
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Mémoire totale | 768 Ko |
| Mémoire du programme | 512 Ko |
| Mémoire de données | 256 Ko |
| Interface MPI/DP | 1 × MPI / PROFIBUS DP combiné |
| Interfaces de synchronisation | 2 × (pour les modules de synchronisation) |
| Types de système | S7-400H, S7-400F/FH |
| Le statut | Arrêté |
La conception à trois interfaces du processeur 412-3H reflète les exigences techniques de la redondance matérielle.
L'interface MPI/DP unique gère la communication normale d'automatisation connectant le processeur aux périphériques de terrain PROFIBUS DP, aux terminaux de programmation, aux panneaux HMI et aux autres PLC du réseau de l'usine.Les deux interfaces de synchronisation sont dédiées à la communication inter-CPU.
Les deux interfaces du module de synchronisation de chaque processeur 412-3H se connectent aux modules de synchronisation (IM 460-4, 6ES7460-4AA01-0AB0) qui forment les liaisons physiques de données entre les deux racks de processeur redondants.Deux liaisons de synchronisation indépendantes sont utilisées, car le canal de synchronisation lui-même doit être redondant.
Une seule défaillance du câble de synchronisation désactiverait toute la fonction de redondance.
Avec deux chemins de synchronisation indépendants, la paire de processeurs peut se synchroniser à travers l'un ou l'autre chemin indépendamment, et une défaillance dans un chemin de synchronisation génère une alarme de maintenance sans forcer une commutation.
La communication de synchronisation contient toutes les informations d'état nécessaires pour que les deux processeurs restent identiques: chaque état de sortie, chaque minuterie et valeur de compteur, chaque bit de mémoire mis à jour à chaque balayage de programme.
Cette synchronisation sans bosses est ce qui permet une véritable commutation (pas un redémarrage) lorsqu'un processeur échoue:le processeur survivant a déjà toutes les données actuelles et continue l'exécution exactement là où le processeur défaillant a cessé.
Le 6ES7412-3HJ14-0AB0 est compatible avec deux configurations de système:
S7-400H (haute disponibilité):La configuration redondante standard ′′ deux processeurs fonctionnant en parallèle, mise en marche par défaut en cas de panne matérielle, disponibilité cible dans la plage de 99,99% ou plus.
Le système H s'occupe de la disponibilité (maintenance du processus en cours d'exécution) mais pas de la sécurité fonctionnelle (prévention des états dangereux du processus).
S7-400F/FH (faillibilité à haute disponibilité):Combine la redondance matérielle avec la sécurité fonctionnelle certifiée IEC 61508.
Le système F/FH ajoute des modules F certifiés de sécurité et des blocs de programme de sécurité qui mettent en œuvre les fonctions de sécurité instrumentées (SIF) requises pour les processus dans les zones dangereuses.
Lorsque la disponibilité (pas d'arrêt non planifié) et la sécurité fonctionnelle (protection certifiée SIL 1/2/3) sont requises dans le même contrôleur, le S7-400F/FH répond aux deux simultanément.Cette configuration est courante dans le pétrole et le gazDans les industries chimique et nucléaire, les risques liés aux procédés nécessitent une protection de sécurité certifiée parallèlement à un fonctionnement continu.
La division de la mémoire 512KB pour le programme et 256KB pour les données reflète l'équilibre typique de la charge de travail dans les applications de contrôle de processus continu que le S7-400H cible.Les programmes d'automatisation des processus ont tendance à être plus grands que les programmes d'automatisation discrets équivalents, car ils incluent:
Processus de signal analogique étendu (échelle, filtrage, évaluation des limites d'alarme pour des dizaines ou des centaines de variables de processus), algorithmes de contrôle complexes (boucles PID en cascade, régulateurs de ratio,contrôle de processus avancé), de grandes structures de données pour l'intégration de l'historique des processus (échange de l'historique des mesures avant la transmission au SCADA),et des routines complètes de diagnostic et de gestion des alarmes qui rapportent en détail l'état de l'installation aux opérateurs.
La mémoire de programme de 512KB accueille ces programmes complexes.l'ajout de blocs de fonctions chargables (FB) stockés sur les cartes mémoire étend la taille effective du programme au-delà de la limite de mémoire intégrée.
Q1: Le S7-400H passe-t-il automatiquement au processeur de veille lorsque le maître tombe en panne, et à quelle vitesse le passage se fait-il?
Oui, la commutation est automatique et ne nécessite pas d'intervention de l'opérateur.Le processeur en veille qui a exécuté le même programme avec les mêmes données en synchronisation continue l'exécution sans interruption.
Le temps de commutation dans un système S7-400H correctement configuré se situe dans le temps de cycle de balayage du PLC, généralement dans la plage de millisecondes à un chiffre,qui est imperceptible par les dispositifs de terrain et l'instrumentation de processus.
Aucune valeur du processus n'est perdue, aucune sortie ne change d'état en raison du passage à la commutation elle-même et aucun redémarrage manuel n'est requis.
Q2: Le S7-400H peut-il être entretenu? les modules remplacés ou le firmware mis à jour? pendant que le processus est en cours?
Oui, l'architecture redondante du S7-400H prend en charge la maintenance en ligne, remplaçant les modules défectueux dans un rack de processeur tandis que l'autre reste en cours d'exécution et contrôle le processus.
Cela signifie que l'entretien du matériel peut être effectué pendant la production, y compris: le remplacement d'un processeur défectueux (le 6ES7412-3HJ14-0AB0 lui-même), l'échange d'aliments, le remplacement des modules d'E/S,et la mise à jour du firmware sans arrêter le processus.
Après maintenance, le rack réparé est ré-synchronisé automatiquement avec le rack de fonctionnement.
Cette maintien en ligne est le principal avantage opérationnel du système H par rapport à la simple fourniture d'un état d'alerte à chaud.
Q3: Le processeur 412-3H est-il directement compatible avec les modules d'E/S standard S7-400 et les modules de communication?
Les racks de processeur S7-400H acceptent les modules de signal (SM) standard S7-400, les processeurs de communication (CP) et les modules de fonction (FM), sous réserve des restrictions de redondance.
En mode H, les modules installés dans les deux racks doivent être identiques et certains types de modules (en particulier les FM avec fonction de bus de communication) nécessitent des versions spécifiques compatibles avec H.
Les modules d'E/S standard S7-400 (SM421, SM422, SM431, série SM432) sont compatibles et couramment utilisés.
Q4: Comment le S7-400H est-il programmé? Un logiciel spécial est-il nécessaire au-delà de l'étape 7?
Le S7-400H utilise STEP 7 comme environnement de programmation, avec l'ajout de la bibliothèque S7-REDCONNECT.
Le logiciel REDCONNECT fournit les blocs de fonctions et les outils de configuration pour la mise en place des liaisons de communication redondantes (connexions entre le système H et les esclaves PROFIBUS/PROFINET,Systèmes SCADA, etc.) de manière à ce que les deux processeurs puissent gérer le chemin de communication simultanément, avec un basculement automatique des connexions de communication en plus du basculement du processeur.
Sans REDCONNECT, le système H exécutera toujours les programmes utilisateur standard STEP 7, mais les fonctionnalités de configuration de communication redondantes ne seront pas disponibles.
Q5: Le processeur 412-3H est arrêté. Quelle est la voie de migration recommandée par Siemens?
Siemens recommande le système SIMATIC S7-1500H (en particulier le CPU 1513H-1 PN et le CPU 1517H-3 PN) comme remplacement de la génération actuelle du S7-400H.
Le S7-1500H fournit une redondance matérielle équivalente avec des améliorations significatives des performances (cycles d'analyse plus rapides, plus de mémoire), une redondance native PROFINET IO,intégration avec l'ingénierie du portail TIA, et une empreinte physique nettement plus compacte.
La migration de S7-400H vers S7-1500H est un projet matériel et logiciel le programme STEP 7 doit être migré vers le portail TIA,et la configuration matérielle reconstruite pour la nouvelle plate-forme, mais Siemens fournit des outils et des services de migration pour soutenir la transition.
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