Simens PLC Bộ điều khiển logic có thể lập trình CPU Đơn vị trung tâm 6ES7414-4HM14-0AB0

Siemens 6ES7414-4HM14-0AB0 | CPU SIMATIC S7-400H 414H — 2,8 MB / PROFIBUS DP kép / Đồng bộ hóa cáp quang / 21 giá đỡ / S7-400F/FH

Vị trí của CPU 414H - và tại sao 2,8 MB lại quan trọng

Trong dòng CPU S7-400H, 414H chiếm vị trí trung bình. CPU cấp đầu vào 412H có dung lượng tối đa là 768KB. 414H tăng gấp ba lần con số này lên 2,8 MB — đủ cho hàng trăm vòng lặp PID, cấu trúc dữ liệu lớn, bảng công thức và bộ đệm lịch sử phổ biến trong tự động hóa quy trình liên tục. Giao diện PROFIBUS DP chuyên dụng thứ hai của nó cho phép các phân đoạn bus độc lập cho các ổ đĩa và thiết bị đo đạc, giúp loại bỏ các loại thiết bị khác nhau khỏi mạng của nhau.

Phía trên 414H có các biến thể CPU 417H có dung lượng lên tới 20MB. Đối với hầu hết các nhà máy xử lý — một đơn vị chưng cất, một tổ hợp lò phản ứng, một cơ sở xử lý nước lớn — sự kết hợp giữa bộ nhớ, DP kép và khả năng mở rộng 21 giá đỡ của 414H là mức trần thực tế trước khi chi phí bắt đầu vượt quá yêu cầu.

Thông số kỹ thuật chính

Hai giao diện đồng bộ hóa - Tại sao cả hai đều không thể thương lượng

Hai giao diện đồng bộ hóa của CPU 414H là nơi chứa khả năng chuyển đổi dự phòng của hệ thống H. Mỗi mô-đun chấp nhận một mô-đun con IF 960 có thể cắm được, kết nối với mô-đun con phù hợp trong CPU đối tác thông qua cáp quang — cách ly về mặt điện, miễn nhiễm với điện áp chế độ chung và đáng tin cậy trong khoảng cách giữa các giá thông thường trong quá trình cài đặt hệ thống H.

Hai đường dẫn đồng bộ không dư thừa mang lại sự thoải mái. Chúng là một yêu cầu về cấu trúc. Một lỗi liên kết đồng bộ hóa duy nhất sẽ làm giảm hệ thống H từ trạng thái dự phòng hoàn toàn sang trạng thái không dự phòng một cách hiệu quả. Với hai đường dẫn cáp quang độc lập, một lỗi đồng bộ hóa sẽ tạo ra cảnh báo bảo trì mà không làm giảm khả năng chờ nóng của cặp CPU. Cả hai CPU tiếp tục thực hiện cùng một chương trình ở bước khóa cho đến khi liên kết bị suy giảm được khôi phục.

S7-400F/FH — An toàn tuyệt đối bên cạnh khả năng dự phòng hoàn toàn

CPU 414H được chứng nhận cho cấu hình S7-400F/FH — trong đó Siemens kết hợp kiến ​​trúc phần cứng dự phòng nóng của hệ thống H với chức năng an toàn được chứng nhận theo tiêu chuẩn IEC 61508. CPU thực thi một chương trình tiêu chuẩn cùng với chương trình an toàn thực hiện các Chức năng của Thiết bị An toàn của cơ sở. PROFIsafe mở rộng tính an toàn đã được chứng nhận trên mạng PROFIBUS DP tới các thiết bị ngoại vi F.

Đối với các giàn khoan dầu khí thượng nguồn, nhà máy lọc dầu và nhà máy hóa chất, nơi các yêu cầu pháp lý yêu cầu cả tính khả dụng liên tục và tuân thủ SIL được chứng nhận, cấu hình F/FH không phải là tùy chọn — đó là cách đáp ứng hồ sơ rủi ro của quá trình lắp đặt.

Đã ngừng sản xuất — Quản lý hàng tồn kho dự phòng

CPU 414H đã bị Siemens ngừng sản xuất kể từ ngày 01/02/2017. Siemens thường cung cấp sẵn các phụ tùng thay thế trong vòng 10 năm sau khi ngừng sản xuất; Ngoài cửa sổ này, các đơn vị đã được kiểm tra và bảo hành lưu thông qua thị trường thặng dư công nghiệp.

Các cơ sở vận hành hệ thống S7-400H phải có một cặp phù hợp — hai đơn vị 6ES7414-4HM14-0AB0 với chương trình cơ sở hài hòa — làm kho dự phòng tối thiểu. Cả hai giá đỡ của hệ thống H đều yêu cầu CPU giống hệt nhau. Các phiên bản chương trình cơ sở không khớp giữa bản gốc bị lỗi và bản thay thế khẩn cấp có thể làm phức tạp việc khởi động lại dưới áp lực.

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi 1: Cả hai giao diện PROFIBUS DP — chúng có thể chạy đồng thời trên các mạng riêng biệt không?

Đúng. Cả giao diện MPI/DP và giao diện DP chuyên dụng đều hoạt động đồng thời dưới dạng PROFIBUS DP master độc lập trên các mạng riêng biệt. Mỗi cái đều có sự phân công mạng STEP 7, các tham số bus và danh sách nô lệ riêng. CPU 414H thăm dò cả hai mạng trong mỗi chu kỳ quét. Việc tách thiết bị đo và thiết bị điều khiển thành các phân đoạn khác nhau giúp giảm nhiễu giữa các mạng và cách ly các miền lỗi để khắc phục sự cố.

Câu hỏi 2: Thời gian chuyển đổi dự phòng khi CPU hoạt động bị lỗi là bao lâu?

Chuyển đổi dự phòng xảy ra trong chu kỳ quét PLC - thường là vài mili giây đến vài chục mili giây. Trong quá trình đồng bộ hóa ở chế độ chờ nóng, cả hai CPU đều duy trì trạng thái dữ liệu và chương trình giống hệt nhau ở mọi ranh giới quét. Khi CPU chính bị lỗi, CPU dự phòng sẽ tự tuyên bố hoạt động và tiếp tục điều khiển đầu ra ngay lập tức mà không cần trình tự khởi động lại. Các thiết bị hiện trường và nô lệ PROFIBUS không thấy chu kỳ quét nào bị bỏ sót.

Câu hỏi 3: CPU 414H có thể chạy một mình nếu tháo một bộ phận ra để bảo trì không?

Có - dưới dạng hoạt động đơn lẻ (chế độ xuống cấp). CPU đang chạy tiếp tục mọi hoạt động điều khiển quá trình và giao tiếp một cách bình thường, nhưng bất kỳ lỗi phần cứng nào tiếp theo trên CPU đó sẽ khiến quá trình bị tắt mà không có đối tác chuyển đổi dự phòng. Hoạt động ở chế độ xuống cấp theo kế hoạch trong thời gian bảo trì ngắn được dự định trong thiết kế hệ thống H. Hoạt động kéo dài ở trạng thái này có nguy cơ cao.

Câu hỏi 4: Đã khắc phục được sự phân chia bộ nhớ 1,4 MB giữa dữ liệu và chương trình chưa?

Đúng. Phân vùng bộ nhớ làm việc giữa mã (chương trình) và dữ liệu được cố định khi sản xuất và không thể phân bổ lại. Bộ nhớ mã chứa OB, FC, FB và logic được biên dịch; bộ nhớ dữ liệu chứa các DB, DB phiên bản, bảng công thức và dữ liệu cảnh báo. Các nhà phát triển nên giám sát cả hai khu vực một cách độc lập - một chương trình có cấu trúc công thức lớn có thể lấp đầy phân vùng dữ liệu trong khi bộ nhớ mã gần như trống hoặc ngược lại.

Câu 5: TIA Portal có thể lập trình CPU 414H không?

Không. CPU 414H yêu cầu STEP 7 Professional V5.x (Cổ điển). TIA Portal không hỗ trợ lập trình CPU S7-400H. Hỗ trợ S7-400 của TIA Portal chỉ bao gồm các CPU tiêu chuẩn (không phải H); nền tảng có tính sẵn sàng cao của TIA Portal hiện tại là S7-1500H. Các trang web đã tiêu chuẩn hóa trên TIA Portal cho các PLC khác phải duy trì cài đặt STEP 7 V5.x để lập trình và bảo trì hệ thống S7-400H.