西门子S7-400冗余系统选型、组态、配置

2018年9月3日17:59:13 发表评论 6,000 阅读

本文总结了选型、组态、配置和使用S7 400冗余控制器的过程中经常遇到的问题,并给出了相应的答案;

第一章.系统方案配置及选型

Q1:现在 S7-400 冗余系统包括哪些型号?

A1:目前S7-400冗余系统包括412-3H、414-4H、417-4H这三种型号。目前控制器最新的版本是V4.5

版,基本参数如下表所示:

H CPU 工作内存 装载内存 扩展内存 运算速度 计时器/

计数器

IO地址 接口
412-3H 768K 集成256K 扩展

256K-64M

75ns 各2048

8K MPI/DP
414-4H 2.8M 集成256K 扩展

256K-64M

45ns 各2048

8K MPI/DP; DP
417-4H 30M 集成256K 扩展

256K-64M

18ns 各2048

16K MPI/DP; DP

Q2:通常冗余系统打包订货号中都包含什么卡件?

A2:打包订货号是西门子公司为了方便用户,将完成特定功能的一组设备和附件整合,变成一个设备组合定货号,用户订货时只需要提供这一个订货号,就可以完成订货,减少了漏订附件等问题。

目前S7-400H打包订货号分为S7打包订货号和PCS 7打包订货号,包括的设备及附件见下表:

序号 设 备 名 称 单位 S7 包 PCS 7 包
1 UR2-H 2x 9 槽机架 1 1
2 PS 407 或 PS405 电源卡 2 2
3 CPU 卡 2 2
4 RAM 卡 2 2
5 同步模块 4 4
6 同步光缆 1 米 2 2
7 备用电池 3.6V/1.9AH
8 CP 443-1 以太网卡 2
9 PCS7 AS Runtime license PO 100

 

注释:不同订货号包含的内容可能会有偏差,详细信息请参见最新样本或咨询西门子热线。

Q3:H 系统的单边 I/O 配置与 Switch I/O 配置在使用过程中有什么区别?

A3:在使用H系统时,支持两种形式的I/O连接的方式:

单边 IO 配置方式:I/O 站点只连接 H 系统中的一个 CPU 上,例如把 ET200S 单总线设备挂在RACK0 CPU 的 DP 总线上,当系统处于冗余状态时,从该 CPU 的 I/O 模板读取的数据会自动通过同步模块传送到第二个 CPU 中,两 CPU 完全相同的用户程序运算,运算的结果也会输出到单边 IO 组件里的模板上。由于 I/O 模块只位于一个 CPU 上,所以只能始终由该 CPU 进行 IO 寻址。当与 I/O 模块相连接的 CPU 发生故障、接口模块故障、DP 总线故障等时,整个 H 系统都不能访问到这些 I/O;

Switch I/O 配置方式:Switch I/O 配置是将 I/O 接在切换式接口模块后,例如通常把 I/O 接在IM153-2 后,在冗余模式下,H 系统的主从两个 CPU 都可以访问 Switch I/O,数据将通过同步链接进行比较,由于同步访问,因此两个子系统始终可以使用完全相同的数值,并输出完全 相同的数据到接口模块。但是在任何时刻,H 系统都只使用其中一个接口模块来输出数据。当前接口由相应 IM 153-2 上的 ACT LED 指示。通过当前活动接口(IM 153-2 或 IM 157)的路径称为主动通道,通过另一接口的路径称为被动通道。DP   周期始终在两个通道上都处于活动状态。但只有主动通道的输出值才会输出到 I/O。当 H 系统的一个 CPU、单侧 DP 主站系统或

DP 从站接口模块 IM153-2 发生故障时,另一个 CPU 仍然可以对这些 I/O 进行寻址读取数据并输出命令。故障情况下的切换只在每个 DP  站上分别执行,问题排除后,即恢复冗余模式。需要注意的是在 153-2 因故障切换时,控制器并不发生主从切换。

Q4: 什么卡件支持 IO 冗余?

A4:首先,仅有S7-400H控制器支持I/O冗余。冗余方式有两种:一种是基于模板级冗余的方式;另一种是基于通道级冗余的方式。如下表格为Step 7 V5.4 Sp3对应支持的冗余卡件,其他版本或PCS 7系统各不相同,请参考具休的订货手册或咨询西门子热线:

支持模板冗余的ET200M I/O模板
模板类型 型 号 订 货 号 备 注
 

 

 

 

DI 模板

DI16xDC 24 V, interrupt 6ES7 321-7BH00-0AB0
DI16xDC 24 V 6ES7 321-7BH01-0AB0
DI16xDC 24 V 6ES7 321-1BH02-0AA0
DI32xDC 24 V 6ES7 321-1BL00-0AA0
DI 8xAC 120/230V 6ES7 321-1FF01-0AA0
DI 4xNAMUR [EEx ib] 6ES7 321-7RD00-0AB0
DI 16xNamur 6ES7 321-7TH00-0AB0
DI 24xDC 24 V 6ES7 326-1BK00-0AB0
DI 8xNAMUR [EEx ib] 6ES7 326-1RF00-0AB0
 

 

 

DO模板

DO8xDC 24 V/0.5 A 6ES7 322-8BF00-0AB0 外部需采用二极管
DO8xDC 24 V/2 A 6ES7 322-1BF01-0AA0 外部需采用二极管
DO32xDC 24 V/0.5 A 6ES7 322-1BL00-0AA0 外部需采用二极管
DO8xAC 120/230 V/2 A 6ES7 322-1FF01-0AA0
DO 16x24 V/10 mA [EEx

ib]

6ES7 322-5SD00-0AB0 外部需采用二极管
DO 16xDC 24V/0.5A 6ES7 322-8BH00-0AB0
DO 10xDC 24 V/2 A 6ES7 326-2BF01-0AB0 外部需采用二极管
 

AI模板

AI8x12Bit 6ES7 331-7KF02-0AB0
AI 8x16Bit 6ES7 331-7NF00-0AB0
AI 4x15Bit [EEx ib] 6ES7 331-7RD00-0AB0
AI 6x13Bit 6ES7 336-1HE00-0AB0
 

AO模板

AO4x12 Bit 6ES7 332-5HD01-0AB0
AO8x12 Bit 6ES7 332-5HF00-0AB0
AO4x0/4...20 mA [EEx ib] 6ES7 332-5RD00-0AB0
支持通道冗余的ET200M I/O 模板
模板类型 型 号 订 货 号 备 注
DI 模板 DI16xDC 24 V 6ES7 321-7BH01-0AB0
DO模板 DO 16xDC 24V/0.5A 6ES7 322-8BH01-0AB0
AI模板 AI 8x16Bit 6ES7 331-7NF00-0AB0
AO模板 AO8x12 Bit 6ES7 332-5HF00-0AB0

表格建议在电脑上面观看

Q5:什么是 MTA,能否简单介绍一下?

A5:MTA是编组端接部件的缩写,它是支持DIN导轨安装方式,可以简便、快速、可靠地将现场设备、传感器和执行器连接到ET200M远程IO站的模板,提供IO卡与现场设备的快速连接,可大大降低布线

和调试的工作華,因为它通过预组装的配有前连接器的预装配电缆与IO模板相连,可防止在IO卡前连  接器上的接线错误。另外,一部分MTA支持将现场信号接到两个冗余IO上,MTA上内置了信号分配和 保护元件,简化了冗余IO信号接线问题。

需要注意的是每种MTA模板 专门对应于特定的 ET 200M I/O 模块开发的,它可用于标准 I/O 模块以及冗余和故障安全 I/O 模块。SIMATIC MTA 通过 3 米或 8 米预装配电缆连接至 I/O 模块。 具有以下特点:

  1. 冗余 24 V DC 电压输入
  2. 电源监控板用于监视冗余电源(可选)
  3. 3 米或 8 米预装配电缆用于在 SIMATIC PCS 7 MTA 和 ET 200M 模块间实现连接,每条电缆带有:
  • 50/25针 Sub-D 插口或 25 针 Sub-D 连接器,用于连接 SIMATIC PCS 7 MTA
  • 40/20针 Siemens 前连接器,母头,用于连接 ET 200M 模块
  • 4螺丝端子用于 1:1 连接现场设备、传感器和执行器
  1. 每个输入/输出通道配有带 LED 显示的熔断器
  2. 已通过测试并作为 SIMATIC PCS 7 系统组件发布,并已通过相应的认证(FM、UL、CE、
  3. ATEX、TUV)

Pic1. MTA应用示意图

Q6. 单 DP 接口设备如何连接到冗余系统中

A6:单DP从站设备需要通过Y-LINK连接到H系统里,如下图所示,需要注意的是单个Y-LINK后所连接的所有站点不能超过64个,总循环通讯数据分别不能超过244字节输入和244字节输出,详细情况请 参考Y-LINK性能参数;

Y-LINK连接单DP接口设备

Q7:Y-Link 包含什么卡件(含订货号)?

A7:Y-LINK就是Y型链接器,它用于将只具有一个PROFIBUS DP接口的设备连接到400H冗余系统,它包括以下组件:

  1. 两个 IM 153-2 高性能接口模块,用于连接冗余系统的两条 DP 总线;
  2. 一个 Y 型耦合器,内部集成了 RS485 中继器,有一个 DP 总线接口,用于连接单 DP 总线设备;
  3. 一个支持热插拨的 IM/IM 背板总线,用于安装两个 IM 153-2 高性能接口模块;
  4. 一个 Y 型耦合器的背板总线模块;

目前,最新的 Y 型连接器打包订货号为 6ES7197-1LA11-0XA0 和 6ES7197-1LA04-0XA0 两种, 它分别包含以下组件:

 

设备名称 订货号 数華
 

 

1

 

 

IM 153-2接口模块

1LA04中包含6ES7153-

2BA02-0XB0

 

 

2

1LA11中包含6ES7153-

2BA82-0XB0

2 用于153-2的总线模块 6ES7195-7HD80-0XA0 1
3 Y 型耦合器 6ES7197-1LB00-0XA0 1
4 用于Y 型耦合器的总线模块 6ES7654-7HY00-0XA0 1

 

Q8:冗余系统中,是否需要 H option package 软件包?

A8:在STEP7 V5.3以前版本里对H系统进行组态时需要安装H option package 软件包。在step7 v5.3

及以后的版本里,已经将此软件包集成到了系统里,不再需要额外定购H option package 软件包。

 

Q9:不同版本的 冗余 CPU 所支持的同步模块以及光纤是否可以兼容?

A9:冗余CPU到目前为止分三个版本,V3版CPU的同步模块、光纤均与其它版本的不兼容,V4版与 V4.5版的同步模块、光纤兼容。具休的订货号见下表。

序号 名 称 V3版 H CPU V4版 H CPU V4.5版 H CPU

 

 

1

 

10m同步模块

 

6ES7 960-1AA00-

0XA0

 

6ES7 960-1AA04-

0XA0

6ES7 654-7XX30-0XA0

(PCS7订货号)

6ES7 960-1AA04-0XA0

(S7订货号)

 

2

 

10km同步模块

 

不支持

 

6ES7 960-1AB04-

0XA0

6ES7 654-7XX40-0XA0

(PCS7订货号)

6ES7 960-1AB04-0XA0

(S7订货号)

 

3

 

1m 光纤

 

6ES7 960-1AA00-

5AA0

 

6ES7 960-1AA04-

5AA0

6ES7 654-7XX50-0XA0

(PCS7订货号)

6ES7 960-1AA04-5AA0

(S7订货号)

 

4

 

2m 光纤

 

6ES7 960-1AA00-

5BA0

 

6ES7 960-1AA04-

5BA0

6ES7 960-1AA04-5BA0

(PCS7订货号)

6ES7 960-1AA04-5BA0

(S7订货号)

 

5

 

10m 光纤

 

6ES7 960-1AA00-

5KA0

 

6ES7 960-1AA04-

5KA0

6ES7 960-1AA04-5KA0

(PCS7订货号)

6ES7 960-1AA04-5KA0

(S7订货号)

 

Q10:S7-400H CPU 是否可以作为 Profibus DP 从站?

A10:S7-400H不可以做为Profibus DP从站,在STEP 7的硬件组态窗口里,S7-400H的DP的属性“DP

SLAVE”单选钮是虚的。如果确实需要S7-400H与第三方CPU通讯,建议通过以太网的方式。

 

Q11:冗余 CPU 是否可以使用 FLASH 存储卡?

A11:冗余CPU可以使用FLASH 存储卡。采用FLASH卡的优点是,在断电情况下没有后备电池时程序不会丢失。但缺点是,当改变用户程序并向FLASH卡中下装时,控制器需要置于STOP状态。

第二章.系统组态及调试

Q1:为什么冗余 CPU 会自检,每次上电都必须经过自检么?

A1:为保证冗余CPU的高可靠性、安全性及一致性,冗余CPU在第一次上电和运行过程中会定时进行 硬件的自检(默认间隔为90分钟一次)。冗余CPU第一次上电时会进行自检(Stop闪烁,其他灯灭),  自检时间根据不同的CPU类型及固件版本不一样,当前冗余CPU     V4.5.x版本,自检时间大概为10到15 分钟。如果CPU带电池,那么断电后下次重启,系统将不会进行上电自检过程。

 

Q2.冗余 CPU 属性设置中的 H parameters 选项卡中各参数的具休含义

冗余 CPU 属性中的 ”H Parameters” 选项卡

冗余CPU属性设置中的H parameters选项卡中的参数主要用于设置冗余CPU的自检特性和同步参

数。

 

Y Parameters for expanded CPU Test:

在H  CPU  正常运行的过程中,为保证系统的高可靠性、安全性及一致性,系统也会自动循环的执行内部硬件及内存的自检,系统把整个检测过程分割成小的时间片,在系统运行时分散执行,该部 分参数即用于设置自检时间和故障时CPU的反应动作。

Test cycle time [min] :缺省值为 90 分钟,意味着 90 分钟之内,需要完成一个自检过程。允许的设定值为 10 到 60000,建议保持缺省设置。自检过程会比较主从 CPU,检测硬件故障(hardware faults),校验和错误(checksum errors)和 RAM/PIO 比较错误(RAM/PIO comparison errors)。如果发现问题,一个 CPU 会继续运行,另外一个 CPU 会进入

Troubleshooting 状态,Troubleshooting 的 CPU 执行一个完全的自检,来仔细定位错误所在。

如果是严重硬件故障,则该 CPU 进入 Defective 模式,否则 Troubleshooting 后,从 CPU 将再次启动运行,整个系统工作在冗余模式下,同时系统将自动进行主从模式的切换。

Reaction to RAM / PIQ comparison error:比较 RAM 和过程映像输出区域,发现错误时,H CPU 将执行下列设定的动作:

./ TROUBLESHOOTING: Master CPU 继续运行,standby CPU 进入 TROUBLESHOOTING 状态(即自检查错的状态,Stop 灯和 Run 灯同时 0.5Hz 闪烁), 从 CPU 将进行一次完全的自检,如果没有发现错误,从 CPU 将重新启动;

./ Stop of H system:Master 和 Standby CPU 都停止运行;

./ Stop the standby CPU: Standby CPU 停止运行;

冗余系统启动时,主CPU将先启动,启动完成后从CPU链接到主CPU,更新并同步数据。H CPU 的同步过程分4个阶段,相应需要设定 4 个监视时间,如上图Pic1所示。在这四段时间里,相应的功能将被中断一段时间,I/O将保持。这四段时间按长到短的顺序来排列为:

  1. “Maximum scan cycle time extension” :最大允许的循环周期延长时间,如果超过该时间数据还未同步完成,更新将停止,主 CPU 退出更新过程,从 CPU 停止更新,在此期间普通的循环中断时间监控将关闭;
  2. ”Maximum communication delay”:最大允许的通讯延迟时间,将不响应新的链接请求,已经建立的通讯链接将保持;
  3.  ”Maximum disabling time for priority class > 15”: 优先级大于 15 的中断所允许的最大禁止时间范围,该时间段 CPU 将不执行任何中断 OB;
  4. ”Minimum I/O retention time”:最小的 I/O 保持时间,在这段时间为主 CPU 将 I/O 数据更新到从 CPU,两 CPU 将同时控制输出,该时间不能设置过小,否则同步或主、从切换时, I/O 输出可能会为 0;

上述四个时间的先后顺序如下图所示,在 Update 过程中,上面的 4 个监视时间任何一个超出, 都会引起 Update 的失败。Update 失败后,系统会重新尝试 Update 过程。其中尝试的次数,以及先后两个 Update 之间的时间段,可由 CPU 属性的 ”H Parameters” 标签里的如下选项标识:

  1. Maximum Number of Attempts:设置 update 时,Standby CPU 尝试的次数;
  2. Waiting Time between Two Attempts:在两次 Update 操作之间的等待时间;

各时间点顺序

在 Update 期间,系统会在t1时间点即屏蔽普通OB 的执行。对于时间性要求非常高的应用,也

可以设置一个例外的OB,这个 OB 的优先级需要大于15,那此时该OB仅仅在t3时间点才被屏蔽运行, 通过H 标签项的如下参数设置:

Cyclic  Interrupt OB with  Special Handling: 设置例外的 OB 块的块号,”0” 意味着没有例外,注意这里设置的 OB 块的优先级应大于 15;

在无特殊要求的情况下,通常不需要修改这些参数;但如果编写的程序非常大(417H系统中),  此时有可能从CPU无法链接主CPU,则可以通过Calculate…按钮,重新计算“Update the Reserve” 中的参数。

Redundant I/O:

Data Block No:指定 I/O 冗余时需使用的 DB 块的块号,对于 I/O 冗余的情况,I/O 冗余的运行需要指定 2 个 DB 块,这 2 个 DB 块的块号是连续的,CPU 启动时由系统自动生成,用户不能使用这两个 DB 块;

Passivation behavior: I/O 冗余有两种方式,模板冗余和通道冗余;模板冗余时,钝化以模板为单位;通道冗余时,钝化以通道为单位。注意,具休采用哪种冗余方式需要根据实际使  用的卡件来定制,某些卡件不支持通道冗余。详细情况请参考西门子中文网站——网上课堂

—冗余系统课堂目录中相关文档。(PCS7 V7.0 特有的设置选项,Step7 或 PCS7 V6.1 及以前版本无该设置选项)

 

Q3:如何组态 Ylink,硬件组态中找不到相应的 IM153-2 的硬件信息怎么办?

A3:组态Ylink时,仅仅需要组态Ylink的接口模块IM153-2即可。如果使用了较老的组态软件,那么可以通过升级硬件组态信息的方式,或使用与之相兼容的接口模块来组态,例如:

  1. 接口模块为 IM153-2BA82-0XB0,则可以使用 IM153-2BA81-0XB0 或 IM 157-0AA82-0XA0 来组态;
  2.  接口模块为 IM153-2BA02-0XB0,则可以使用 IM153-2BA01-0XB0 来组态;

新的 IM153-2 使用老的接口模块组态,通讯不会受到影响。但需要注意背板总线的特殊要求,以下为 Y-link 的接口模块和背板总线模板的组合列表:

 

组态的模块 使用的总线模板
6ES7 157-0AA81-0XA0 6ES7 195-7HE80-0XA0
6ES7 157-0AA82-0XA0  

6ES7 195-7HD80-0XA0

6ES7 153-2BA81-0XB0
6ES7 153-2BA82-0XB0
6ES7 153-2BA01-0XB0 6ES7 195-7HD10-0XA0或者

6ES7 195-7HD80-0XA0

6ES7 153-2BA02-0XB0

Q4:无法为冗余 CPU 下载程序和硬件组态?

A4:请检查如下几点:

./ 检查硬件配置和实际硬件是否完全一致,例如机架号、槽号、相应槽号的 CPU 对应的 MAC

地址等;

./ 检查 CPU 是否处于自检状态;

./ Set PG/PC interface 中设置是否正确;

 

Q5:在冗余系统中如何下载 CP341 的驱动?

A5:冗余系统中,CP 341 点对点通信模块可以接在ET200M 上,除了内置了 ASCII、3964、RK512协议外,ET 200M 上的 CP341 还支持可下载的驱动(Loadable driver),如 Modbus Master RTU、Modbus Slave RTU 和 Allen-Bradley Data Highway DF1 protocol 等。但通过冗余 CPU 向 ET200M 上的CP 341 下载驱动时,需要注意以下几点:

  1. 可以通过以太网、Profibus、MPI 等多种方式下载;
  2. Modbus driver 在下载的时候需要将 CPU 至于停止状态;
  3. 400 冗余 系统只能通过 0 号机架的 CPU 下载,无法通过 1 号机架的 CPU 下载(无论哪一个是master) ;
  4. 下载时需要保证挂在 0 机架系统的 Profibus 总线上的 153 模块是激活状态(ACT 灯亮)

如果可以停止整个冗余系统,那么请先停止1 号机架的CPU,再停止 0 号机架上的CPU,这时下载Modbus 驱动即可;如果不希望400 H停机,则可以借助其它的控制器先将Modbus 的驱动下载后, 再将其插入到系统中,如在S7 300系统中下载Driver 到 CP341中。

第三章.系统通讯

Q1:H 系统中有哪些网络支持 S7-connection fault-tolerant?

A1:S7-connection fault-tolerant即S7容错连接,它是西门子公司S7连接的一种,顾名思义,这种连接通过采用冗余的通讯组件,在通讯的双方之间建立两个以上连接,在部分网络组件的故障时,通过 切换到备用连接来能够保证通讯的正常。目前支持S7容错连接的网络包括Profibus和工业以太网,常 用的包括以下几种连接方式:

S7-400H 与 S7-400H 之间,通过工业以太网进行通讯,在 Netpro 里可建立 S7 容错连接。

S7-400H 与 S7-400H 之间,通过 PROFIBUS 进行通讯,在 Netpro 里可建立 S7 容错连接, 该情况下 H CPU 必须配置 CP443-5 Basic。

操作员站与 S7-400H 之间,通过工业以太网进行通讯,在 Netpro 里可建立 S7 容错连接,该情况下操作员站必须配置 CP1613 及 S7-Redconnect 软件。

 

Q2:S7400 冗余系统和单 CPU 之间进行通讯,都有哪些通讯的方式?

A2:有以下几种方式实现S7400冗余系统与普通单CPU之间的通讯,包括:

DP 接口,单 CPU 以 DP 从站的形式接到 S7-400H 系统的 Y-LINK 后,可参考西门子中文网站

—网上课堂—冗余系统(H/F)课堂目录下相关文档;

通过工业以太网,此种方式要实现冗余,需要单 CPU 与冗余系统的主从控制器分别建立通讯, 并在程序里编程解决 H 控制器切换后的通讯问题,可参考西门子中文网站—网上课堂—PCS7

课堂目录下的“PCS7 下实现 HCPU 与单 CPU 以太网通讯的一种解决方案”文档;

DP/DP 方式,H 控制器通过 Y-LINK 连接到 DP/DP 耦合器,单 CPU 接到 DP/DP 耦合器的另

一侧。这种方式中 DP/DP 耦合器对于 H 系统和单 CPU 均为从站,无需任何编程,组态简单;

如果单控制器为 H 型控制器,则此时可以采用工业以太网方式与 S7 400H 冗余系统建立 S7 容错连接,系统将自动完成故障情况下的切换。

 

Q3:第三方上位机软件和 冗余 CPU 通信,西门子推荐什么样的解决方案?

A3:第三方系统和冗余CPU通讯,西门子标准的解决方案是使用OPC的通讯方式。该方式所需的软硬件Cp1613和S7 Redconnect。

 

Q4: S7—400H 冗余系统与 WinCC 通讯是否必须使用 CP1613?

A4:S7—400H系统与WinCC通讯必须使用CP1613工业通讯网卡,而且还需要安装Simatic Net软件

及S7-REDCONNECT授权。CP1613集成了独立的微处理器,该微处理器独立处理网络上的数据通讯, 保证了稳定的通讯性能。在建立WINCC操作员站与S7-400H的连接时,只有CP1613才能建立S7- connection    fault-tolerant,该连接能保证在通讯故障时,自动切换到另外一个连接,实现操作站与控制器之间的无扰切换,从而保证了上下位机的实时通讯。

 

 

第四章.系统诊断及维护

Q1:为什么冗余 CPU 无法进入冗余状态,从 CPU 无法运行?

A1:冗余 CPU 在进入冗余模式运行之前,Master CPU 先运行起来,然后 Standby CPU 要和 Master CPU 进行同步。

同步过程中,主CPU 总处于 Run 状态,而备用CPU 将经历两个同步阶段: Link-UP 和UPDATE。同步过程中Master CPU 检查并更新Standby CPU的存储器中的内容。Link-UP 阶段主要同步CPU 中Load Memory 和Work Memory中的用户程序;UPDATE阶段主要同步CPU 中的数据,包括定时器、计数器、M 内存区、输入和输出、DB 块和诊断缓冲区等,如下图所示。

冗余同步过程

在Link-UP阶段,Master 和Standby CPU 的 REDF LED灯都会以 0.5 Hz 的频率闪烁;而在update 阶段,两个 CPU 的 REDF LED灯都会以 2 Hz 的频率闪烁。在调试时,会遇到Master CPU 处于运行状态,但Standby CPU无法从Stop 变为Run状态的情况,这是因为同步过程的Link-UP 或UPDATE无法进行。此时,请查看以下情况:

  1. 正在删除、装载、生成或者压缩块;
  2. CPU 中调试(Test and commissioning)的功能在激活状态。例如,变華表中正在监控某些变華;
  3. 两个 CPU 上内存卡不相同;
  4. 两个 CPU 上的 Firmware 版本不一致;
  5. CPU 上装的是 Flash 卡,但 Flash 卡上保存的内容不一致;
  6. 同步模块是否正常,同步光纤是否正确连接。
  7. CPU 的机架号是否正确设置,一个为 rack 0,另一个为 rack1
  8. 检查 CPU 是否有强制变華,如果有请取消。
  9. 冗余 CPU 中 H parameters 设置是否合适

 

Q2:S7—400 冗余控制器的 REDF 灯的含义 ?

A2:S7—400冗余控制器 的 “REDF”指示灯用于指示冗余系统的同步状态,当它闪烁时表示两个控制器正在链接或同步。当它常亮时表示冗错系统同步丢失,包括CPU之间的同步故障和IO冗余,此时若 控制器发生切换,可能会对生产带来不利的影响,提醒维护人员及时排除故障。下面为 H-CPU 的REDF 发光二极管点亮时指示的错误:

过 程 IFM1F IFM2F REDF
同步丢失,可能下面原因

· 同步模块 1 有问题

· 到同步模块 1 的光缆有问题

H D H
同步丢失,可能下面原因

· 同步模块 2 有问题

· 到同步模块 2 的光缆有问题

D H H
控制器正在耦合 D D B 0.5 HZ
控制器正在更新 D D B 2HZ
I/O冗余错

· 一个DP主站失效,或一个DP主系统部分或全部失效

· DP从站丢失冗余性

· 一个CPU 在STOP状态,或两个CPU均处于STOP 状态 (相应的 STOP发光二极管点亮)

D D H
查找故障模式(保留CPU的STOP和RUN发光二极管以0.5 Hz

的频率闪动)

H H H

指示符号表              H:  发光二极管点亮 B: 发光二极管以一定频率闪动D: 发光二极管不亮

 

Q3:冗余 CPU 的在线切换功能都支持哪些情况下的切换?

A3:冗余CPU的Switch to功能支持如下情况下的切换:硬件组态信息更改;扩充存储卡;更换存储卡类型;升级CPU固件版本(V4.5.x版本的冗余CPU才支持,要求Step7 v5.4以上版本)。

冗余切换菜单

Q4: S7—400 冗余系统中,不同版本的 CPU 能否一起运行?

A4:冗余系统中,两互为冗余的CPU需要相同的订货号和相同的固件版本(标识在CPU上的V x.x.x字样)。如果订货号相同,但固件版本不一致,则可以通过升级或降级的方式将固件版本统一;如果订   货号不一致,则必须更换CPU。

 

Q5: 如何升级或者降级 CPU 固件版本 firmware?

A5: 固件版本为V4.5以前的CPU(例如订货号为6ES7 414-4HJ04-0AB0、6ES7 417-4HL04-0AB0或

更早版本)则必须使用4M Flash卡和西门子专用PG来进行固件版本的离线升级或降级;固件版本为V4.5.x及以后版本则可以通过网络的方式来进行在线的CPU的固件升级,无需专用Flash卡和西门子专 用PG。

 

Q6: 如何读取冗余-CPU 冗余状态

A6:利用 SFC51(SSL-ID W#16#xy71)读出冗余系统信息,详细情况请参考西门子中文网站—网上课堂—冗余控制系统课堂目录下的相关文档

 

Q7: 如何读取冗余—CPU 的 LED 指示灯

A7:利用SFC51(SSL-ID W#16#xy74)读取冗余系统的状态指示灯

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