S7-400H_典型配置选型示例_V1

第三章S7-400H系统通讯

3.1 S7-400H与S7-400H之间的通讯

3.1.1 H系统之间的通讯链路

冗余通讯增强互连系统之间可用性最简单的办法是采用冗余系统网络，当一条网络链路损坏时，系统可自动切换到另外一条网络链路。其网络的连接可以根据需要组成如下不同的网络结构。

(1)在H系统的每个机架上分别插入1块CP443-1组成双以太网，如下图3-1所示：

(2)在H系统的每个机架上分别插入2块CP443-1组成双以太网，如图3-2所示：

(3)在H系统的每个机架上分别插入1块CP443-1组成单以太网,如图3-3所示：

(4)在H系统的每个机架上分别插入1块CP443-1组成以太环网,如图3-4所示：

(5)在H系统的每个机架上分别插入1块CP443-1组成以太双环网,如图3-5所示：

(6)在H系统的每个机架上分别插入2块CP443-1组成双以太双环网,如图3-6所示：

图3-6 H系统以太网结构(六)

3.1.2 H 系统之间的通讯配置

以图3-4为例，即H系统的每个机架上分别插入1块CP443-1组成以太环网，来介绍H 系统的通讯配置。

(1)运行SIMATIC Manager 来创建一个新的项目,示例中为400H-COM。插入一个新的H站。示例中将其命名为417h，如图3-7所示。

(2) 通过双击硬件或使用右键弹出菜单, 打开 417h的硬件组态（HW Config），根据实际硬件进行组态。如图3-8所示。

(3)通过分别右击CP443-1和CP443-1(1)“Object properties”来建立以太网,并配置CP443-1属性,如图3-9所示:

(4)组态完毕后，可进行编译并通过MPI或以太网下装到CPU中。

(5)通过如上步骤建立第二个冗余站417h-b。

(6)H 系统的网络组态

在417-4h和417h-b组态完毕之后，则可进入网络组态。通过点击”Configure

.

精品 S7-400硬冗余连接设置说明

一. 简述

S7-400H是西门子提供的冗余PLC，为双机架硬件级热备产品，通过主、从两个机架，两套完整独立的系统，两套机架上的热备单元通过光纤通讯。可以通过它的硬冗余功能，实现减少因故障或错误而导致的生产损失。组态王支持与西门子S7-400H之间的通讯，针对西门子S7 414-4H PLC硬冗余系统设计，采用TCP方式通讯。

1. 现场控制柜设备为两个机架上各一块414-4H CPU模块，光纤连接做CPU冗余；

2. 每个机架配置一块CP443-1以太网通讯模块，与上位工程师站以太网通讯卡连接做以太网冗余；

组态王共为西门子的S7系列PLC的以太网TCP协议设计开发两款驱动，分别为S7-TCP和S7-ProdaveIE，可以与S7全系列PLC以TCP方式通讯。经过测试，组态王可以支持的通讯方式如：

(√表示支持冗余，×表示不支持冗余，/表示工程师站中控制面板PG/PC

Interface不做配置)

表1 冗余通讯方式支持程度测试表

网卡类型/数量 CP443网段 S7-TCP PG/PC S7-ProdaveIE PG/PC

普通 1 单 √ / √ TCP/IP(Auto)

普通 1 双 √ / √ TCP/IP(Auto)

普通 2 单 √ / × ×

普通 2 双 √ / × ×

CP-1613 1 单 × × √ CP1613(REC1006)

CP-1613 1 双 × × × ×

CP-1613 2 单 × × × ×

CP-1613 2 双 × × × ×

注：CP433网段单双指CP433的ip地址是否在两个子网IP段上。如192.168.0.2和192.168.0.3为单网段，192.168.0.2和192.168.1.3为双网段.

精品

1. 普通网卡 + S7-TCP的适应支持能力最高，只需要在工程师站控制面板中为普通网卡配置相应网段信息，就可以完成S7 400H的单双网段，单双网卡冗余功能。

Product data sheet6ES7417-4HT14-0AB0SIMATIC S7-400H,CPU 417H CENTRAL UNIT FOR S7-400H 4INTERFACES: 1 MPI/DP,1 DP A. 2 FOR SYNC MODULES 30 MB MEMORY(15 MB CODE/15 MB DATA)

General informationHardware product version1Firmware versionV4.5Engineering withProgramming packageSTEP7 V 5.3 SP2 or higher with HW updateCiR - Configuration in RUNCiR synchronization time, basic load60 msCiR synchronization time, time per I/O slave10 µsSupply voltage24 V DCNo ; Power supply via system power supplyInput currentfrom CPU, max.Not relevant for 400 series (300 series set)from backplane bus 5 V DC, typ.1.5 Afrom backplane bus 5 V DC, max.1.8 Afrom backplane bus 24 V DC, max.150 mA ; Per DP interface6ES7417-4HT14-0AB0Page 1

Date:07/27/2012subject to modificationsfrom interface 5 V DC, max.90 mA ; At each DP interfacePower lossesPower loss, typ.6.5 WBackup batteryBattery operationBackup current, typ.970 µA ; Valid up to 40°CBackup current, max.1980 µABackup time, max.Dealt with in the module data manual with thesecondary conditions and the factors of influenceFeeding of external backup voltage to CPU5 to 15 VDCFeeding of external backup voltage to CPU5 to 15 VDCMemoryWork memoryintegrated30 Mbyteintegrated (for program)15 Mbyteintegrated (for data)15 MbyteexpandableNoLoad memoryexpandable FEPROMYesexpandable FEPROM, max.64 Mbyteintegrated RAM, max.256 kbyteexpandable RAMYesexpandable RAM, max.64 MbyteBackuppresentYeswith batteryYes ; all datawithout batteryNoCPU processing timesfor bit operations, min.0.018 µsfor word operations, min.0.018 µsfor fixed point arithmetic, min.0.018 µsfor floating point arithmetic, min.0.054 µsCPU-blocks

本文档如对你有帮助，请帮忙下载支持！

去年在某单位实习的时候，因为单位准备做硬冗余，找了几个知名品牌的硬冗余资料，整理了一下，贴出来一些西门子S7-400H相关原理的资料，不足的地方，欢迎各位补充。

S7-400H 由通过光纤电缆同步的两个冗余组态子系统组成，这两个子系统构成了一个容错自动化系统，该系统基于“主动冗余”原理使用双通道(2选1)结构进行操作。

冗余系统架构如下图：

该系统硬件安装所需的模块：

1. S7-400H系统组件：

1个UR2–H机架（机架UR1、UR2）

2个PS407 10A电源单元

2个H–CPU

4个同步模块(用于链接两个CPU，安装在CPU中并通过光缆互连)

2根光缆

2.一个带有源背板总线的ET 200M分布式I/O设备，其配有

2个IM153–2

1个数字量输入模块SM321 DI 16 x DC24V

1个数字量输出模块SM322 DO 16 x DC24V

3.所有必需的附件，例如，PROFIBUS 电缆

说明：1.机架号通过CPU背面的开关来设置（默认为0），设置不正确会影响在线通信，CPU也可能无法正常启动。

2. 务必将CPU的两个上游同步模块与两个下游同步模块互连，敷设光纤电缆。在接通电源或系统前，务必将光纤电缆连接到这两个CPU，否则两个CPU都会作为主CPU来执行用户程序。

3. 将编程设备连接到第一个容错CPU(CPU0)，该CPU将成为S7-400H的主CPU。

4. 上电后执行高质量RAM测试，该过程大约需要10分钟，期间不能访问CPU，且STOP LED灯会一直闪烁，若使用备用电池，以后通电时将不再执行此测试。

主从站分配：一般来说，两个CPU具有相同的权限，因此任何一个CPU都可作为主CPU或备用CPU。

1. 首次接通S7-400H的电源时，先启动的CPU进入主站模式，而伙伴CPU进入备用站模式。