Программируемый логический контроллер Simens PLC, центральный блок ЦПУ 6ES7414-4HM14-0AB0

Сименс 6ES7414-4HM14-0AB0 | SIMATIC S7-400H CPU 414H — 2,8 МБ / двойной PROFIBUS DP / оптоволоконная синхронизация / 21 стойка / S7-400F/FH

Где находится CPU 414H и почему 2,8 МБ имеют значение

В семействе процессоров S7-400H процессор 414H занимает золотую середину. ЦП начального уровня 412H имеет максимальную емкость 768 КБ. Модель 414H утрояет этот объем до 2,8 МБ — этого достаточно для сотен контуров ПИД, больших структур данных, таблиц рецептов и архивных буферов, распространенных в непрерывной автоматизации процессов. Его второй выделенный интерфейс PROFIBUS DP позволяет использовать независимые сегменты шины для приводов и приборов, исключая различные типы устройств из сети друг друга.

Над 414H располагаются варианты CPU 417H с объемом памяти до 20 МБ. Для большинства технологических предприятий — дистилляционной установки, реакторного комплекса, крупной водоочистной станции — сочетание памяти 414H, двойного DP и возможности расширения на 21 стойку является практическим потолком, прежде чем затраты начнут превышать требования.

Ключевые характеристики

Два интерфейса синхронизации — почему оба не подлежат обсуждению

Два интерфейса синхронизации CPU 414H — это то место, где физически находится возможность аварийного переключения H-системы. Каждый из них принимает подключаемый субмодуль IF 960, который подключается к соответствующему субмодулю в партнерском ЦП через оптоволоконный кабель — гальванически изолированный, невосприимчивый к синфазному напряжению и надежный на типичных расстояниях между стойками при установке H-системы.

Два пути синхронизации не являются избыточностью для удобства. Они являются структурным требованием. Отказ одного канала синхронизации приведет к тому, что H-система превратится из полностью резервированной в фактически нерезервированную. При наличии двух независимых волоконно-оптических путей один сбой синхронизации генерирует предупреждение о необходимости технического обслуживания без ухудшения возможностей горячего резервирования пары ЦП. Оба процессора продолжают синхронно выполнять одну и ту же программу до тех пор, пока поврежденный канал не будет восстановлен.

S7-400F/FH — полная безопасность и полное резервирование

CPU 414H сертифицирован для конфигураций S7-400F/FH, в которых Siemens сочетает аппаратную архитектуру горячего резервирования H-системы с функциональной безопасностью, сертифицированной по стандарту IEC 61508. ЦП выполняет стандартную программу вместе с программой безопасности, реализующей инструментальные функции безопасности объекта. PROFIsafe расширяет сертифицированную безопасность сети PROFIBUS DP на F-периферию.

Для добывающих нефтяных и газовых платформ, нефтеперерабатывающих и химических заводов, где нормативные требования требуют как непрерывной доступности, так и сертифицированного соответствия SIL, конфигурация F/FH не является дополнительной — именно так обеспечивается профиль риска установки.

Снято с производства — Управление запасными запасами

CPU 414H снят с производства Siemens с 01.02.2017. Siemens обычно обеспечивает доступность запасных частей в течение десяти лет после прекращения производства; за пределами этого окна проверенные и гарантированные устройства циркулируют на рынке промышленных излишков.

На объектах, эксплуатирующих системы S7-400H, должна быть соответствующая пара — два блока 6ES7414-4HM14-0AB0 с согласованной прошивкой — как минимальный запас. Обе стойки H-системы требуют идентичных ЦП. Несовпадение версий прошивки между неисправной оригинальной и аварийной заменой может затруднить перезапуск под давлением.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1: Оба интерфейса PROFIBUS DP — могут ли они работать одновременно в разных сетях?

Да. И интерфейс MPI/DP, и выделенный интерфейс DP работают одновременно как независимые ведущие устройства PROFIBUS DP в отдельных сетях. Каждый из них имеет свое собственное сетевое назначение STEP 7, параметры шины и список подчиненных устройств. ЦП 414H опрашивает обе сети в течение каждого цикла сканирования. Разделение контрольно-измерительного оборудования и приводного оборудования на разные сегменты снижает межсетевые помехи и изолирует области сбоя для устранения неполадок.

Вопрос 2. Каково время переключения при отказе активного ЦП?

Переключение при отказе происходит в течение цикла сканирования ПЛК — обычно от нескольких миллисекунд до нескольких десятков миллисекунд. Во время синхронизации с горячим резервом оба ЦП поддерживают идентичное состояние программы и данных на каждой границе сканирования. При выходе ведущего из строя резервный ЦП объявляет себя активным и немедленно продолжает управление выходами без повторного перезапуска. Полевые устройства и ведомые устройства PROFIBUS не видят пропущенных циклов сканирования.

В3: Может ли CPU 414H работать отдельно, если один модуль снят для технического обслуживания?

Да — как одиночная операция (ухудшенный режим). Работающий ЦП продолжает нормально управлять процессами и обмениваться данными, но любой последующий аппаратный сбой на этом ЦП приведет к остановке процесса без партнера по аварийному переключению. Плановая работа в пониженном режиме в течение коротких периодов технического обслуживания предусмотрена в конструкции H-системы. Длительная эксплуатация в этом состоянии несет повышенный риск.

Вопрос 4: Исправлено ли разделение памяти в 1,4 МБ между данными и программой?

Да. Раздел рабочей памяти между кодом (программой) и данными фиксирован на производстве и не может быть перераспределен. Память кода содержит OB, FC, FB и скомпилированную логику; Память данных содержит базы данных, базы данных экземпляров, таблицы рецептов и данные сигналов тревоги. Разработчики должны контролировать обе области независимо — программа с большими структурами рецептов может заполнить раздел данных, в то время как память кода остается практически пустой, и наоборот.

Вопрос 5: Может ли TIA Portal запрограммировать CPU 414H?

Нет. Для CPU 414H требуется STEP 7 Professional V5.x (Classic). TIA Portal не поддерживает программирование ЦП S7-400H. Поддержка S7-400 TIA Portal распространяется только на стандартные (не H) ЦП; текущая платформа высокой доступности TIA Portal — S7-1500H. Предприятия, которые стандартизировали TIA Portal для других ПЛК, должны поддерживать установку STEP 7 V5.x для программирования и обслуживания систем S7-400H.