西門(mén)子數(shù)字量輸入模塊6ES7321-1BH02-0AA0
對(duì)于一個(gè)基于 2 個(gè)單站 (AS 410S) 的 AS 410H 冗余配置,,還需要 4 個(gè)同步模塊(最遠(yuǎn) 10 m 或 10 km) 和 2 個(gè)光纖同步電纜。其選型取決于兩個(gè) AS 單站之間的距離,。
必須單獨(dú)訂購(gòu)長(zhǎng)于 1 m 的同步光纖電纜(每種情況下都需要 2 根電纜),。
后續(xù)性能提高/
使用冗余 PROFINET (R1)
如果在組態(tài)、調(diào)試或運(yùn)行過(guò)程中達(dá)到了由訂購(gòu)的系統(tǒng)擴(kuò)展卡定義的系統(tǒng)限制,,那么使用相應(yīng)數(shù)量的 CPU 410 擴(kuò)展包(100 個(gè) PO/500 個(gè) PO)就可以,。無(wú)需進(jìn)行硬件改動(dòng)。
除提高性能外,,也可以擴(kuò)展 PROFINET 功能,。如果需要使用冗余 PROFINET (R1) 來(lái)代替 PROFINET 系統(tǒng)冗余 (S2),那么可以使用 "CPU 410 擴(kuò)展包 PN Red" 來(lái)擴(kuò)展該功能,。
通過(guò) PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn) I/O 連接
分布式過(guò)程 I/O 可以直接或通過(guò)下層現(xiàn)場(chǎng)總線(PROFIBUS PA 或 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線 H1)集成到 PROFIBUS DP 網(wǎng)段中,。
帶分布式過(guò)程 I/O 的多個(gè) PROFIBUS DP 段可以在 AS 410H 高性能性自動(dòng)化系統(tǒng)上操作。兩個(gè) CPU 410-5H Process Automation 站中的每個(gè)站都集成了一個(gè) PROFIBUS DP 接口,。針對(duì)每個(gè)冗余子系統(tǒng),,最多可以另外配置 4 個(gè) PROFIBUS DP 接口,這些接口帶附加的 CP 443-5 PROFIBUS DP 接口模塊(帶保形涂層)。
通過(guò)冗余 PROFIBUS DP 總線,,過(guò)程 I/O 可以按如下方式連接到 AS 410H:
通過(guò)專用總線模塊上帶 2 個(gè) IM 153-2 高性能型接口模塊的 ET 200M 遠(yuǎn)程 I/O 站
通過(guò)專用端子模塊上帶 2 個(gè) IM 152-1 的 ET 200iSP 遠(yuǎn)程 I/O 站
通過(guò) PROFIBUS PA 上的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,,該設(shè)備通過(guò) PA 連接至兩個(gè)冗余的 IM 153-2 高性能接口模塊
基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線 H1 上經(jīng)由冗余 Compact FF Link 對(duì)連接的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備
通過(guò)非冗余 PROFIBUS DP 設(shè)備,如 Y Link 上的 ET 200S 或 ET 200pro 遠(yuǎn)程 I/O 站,。
通過(guò) PROFINET 實(shí)現(xiàn) I/O 連接
高可用性 AS 410H 自動(dòng)化站可通過(guò) PROFINET IO 與遠(yuǎn)程 I/O 站(例如,,ET 200M 或 ET 200SP 遠(yuǎn)程 I/O 站)相連。為此,,只能使用自動(dòng)化站上集成在 CPU 中的 PROFINET 接口,。
最大可用性及最短故障反應(yīng)時(shí)間由 AS 410H 和 I/O 設(shè)備的系統(tǒng)冗余實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)冗余指的是一種 PROFINET IO 通信,,其中,,每個(gè) I/O 設(shè)備都通過(guò)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)與一個(gè)AS 410H 的兩個(gè) CPU 之一建立通信連接。CPU 的故障不會(huì)自動(dòng)導(dǎo)致所連接的 I/O 設(shè)備發(fā)生故障,。

使用可通過(guò)不同類型 CPU 進(jìn)行擴(kuò)展的 S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng),,可得到 AS 410 自動(dòng)化系統(tǒng)的替代系統(tǒng)??稍诓捎?SIMATIC PCS 7 V7/V8 的工廠中使用的這些系統(tǒng)分類如下:
標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)
AS 414?3,、AS 414?3IE、AS 416?2,、S 416?3,、AS 416?3IE 和 AS 417?4 標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)非常堅(jiān)固耐用,具備強(qiáng)大的處理和通信性能,。
AS 414-3 和 AS 414-3IE 是面向具有較小數(shù)量結(jié)構(gòu)的小規(guī)模應(yīng)用量身定制的,。它們通過(guò)基于 S7-400 控制器系列的模塊化和可擴(kuò)展的系統(tǒng),滿足了低成本入門(mén)級(jí)解決方案的要求,。較大數(shù)量框架可通過(guò) AS 416-2,、AS416-3/416-3IE 和 AS 417-4 自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些系統(tǒng)是中型和大型工廠的系統(tǒng),。
高可用性自動(dòng)化系統(tǒng)
采用高可用性自動(dòng)化系統(tǒng)的目標(biāo)是最大限度降低生產(chǎn)中斷的風(fēng)險(xiǎn),。根據(jù)基本設(shè)計(jì)的不同,可以將這些系統(tǒng)分類為:
AS 單站:僅帶一個(gè) CPU 的 AS 412-5-1H,、AS 414?5?1H,、AS 416?5?1H 和 AS 417?5?1H,例如,,用于以下應(yīng)用:
AS 冗余站:帶 2 個(gè)冗余 CPU 的 AS 412?5?2H,、AS 414?5?2H、AS 416?5?2H 和 AS 417?5?2H,安裝在公用機(jī)架 (UR2-H) 或兩個(gè)獨(dú)立機(jī)架 (UR2) 上
安全型的自動(dòng)化系統(tǒng)
安全型自動(dòng)化系統(tǒng)(F/FH 系統(tǒng))用于發(fā)生事故時(shí)可造成人員危險(xiǎn),、裝置破壞或環(huán)境污染的安全型應(yīng)用,。這些系統(tǒng)基于高可用性自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件,可通過(guò) SIMATIC S7 F Systems 的安全功能進(jìn)行擴(kuò)展,。
根據(jù)設(shè)計(jì)形式的不同,,可以將其分為:
AS 單站
僅帶一個(gè) CPU(安全型)的 AS 412F、AS 414F,、AS 416F 和 AS 417F
AS 冗余站
帶兩個(gè)冗余 CPU(安全型和高可用性)的 AS 412FH,、AS 414FH、AS 416FH 和 AS 417FH
安全型 F/FH 系統(tǒng)與 ET 200 分布式 I/O 系統(tǒng)的安全型 F 模塊或通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線直接連接的故障安全變送器配合使用,,不僅可檢測(cè)過(guò)程中的故障,,還可檢測(cè)自身的內(nèi)部故障。一旦發(fā)生故障,,系統(tǒng)將自動(dòng)使設(shè)備處于安全狀態(tài),。FH 系統(tǒng)的冗余性僅用于增加可用性,與處理安全功能或相關(guān)的故障檢測(cè)無(wú)關(guān),。
所有 F/FH 系統(tǒng)都經(jīng)過(guò) TüV,,符合 IEC 61508 標(biāo)準(zhǔn)最高為 SIL 3 的安全要求。
設(shè)計(jì)
機(jī)架
僅具有一個(gè) CPU 的自動(dòng)化系統(tǒng)(AS 單站)可安裝在 UR1 機(jī)架(18 個(gè)插槽)或 UR2 機(jī)架(9 個(gè)插槽)上,。
由兩個(gè)電氣隔離的冗余子系統(tǒng)組成的自動(dòng)化系統(tǒng)(AS 冗余站)可以安裝在一個(gè)帶分段背板總線的 UR2?H 緊湊型機(jī)架上,,或安裝在兩個(gè)單獨(dú)的機(jī)架上(UR1 或 UR2)。通過(guò)兩個(gè)機(jī)架的這種設(shè)計(jì),,可物理分離冗余子系統(tǒng),,如通過(guò)一個(gè)防火隔板并間隔 10 km。由于這種電隔離,,系統(tǒng)還可以抗電磁干擾,。
冗余電源
如果有兩個(gè)為系統(tǒng)供電的單獨(dú)電源,則可使用冗余電源來(lái)提高自動(dòng)化系統(tǒng)的可用性(2 個(gè)電源為一個(gè) AS 單站供電,,或 1 個(gè)或 2 個(gè)電源為 AS 冗余站的每個(gè)子系統(tǒng)供電),。
通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng) (IE) 工廠總線進(jìn)行通信
每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)都通過(guò) CP 443-1 通信模塊連接到工業(yè)以太網(wǎng)工廠總線。
如果高可用性和安全自動(dòng)系統(tǒng)中集成的 PN/IE 接口不用于 PROFINET IO,,那么這些接口也可用于連接至工業(yè)以太網(wǎng)工廠總線,。否則,1H/F 系統(tǒng)(AS 單站)以及 2H/FH 系統(tǒng)的兩個(gè)子系統(tǒng)(AS 冗余站)可各通過(guò)一個(gè) CP 443?1 通信模塊連接到工廠總線,。
通過(guò) PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn) I/O 連接
分布式過(guò)程 I/O 可以直接或通過(guò)下層現(xiàn)場(chǎng)總線(PROFIBUS PA 或 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線 H1)集成到 PROFIBUS DP 網(wǎng)段中,。
帶分布式過(guò)程 I/O 的多個(gè) PROFIBUS DP 網(wǎng)段可在標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)、1H/F 系統(tǒng)(AS 單站)或 2H/FH 系統(tǒng)(AS 冗余站)上運(yùn)行,。下表概括介紹了可組態(tài)的 PROFIBUS DP 接口的數(shù)目和類型,。