SIEMENS SIMATIC S7-400H 冗余系统中文资料

A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage120079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息AutomationandDrivesIMATICS7-400HS高可用性自动化系统冗余系统实践A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage220079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息定义冗余的定义：使用多个组件实现相同的功能目的:提高可用性概述A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage320079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息术语目标方法H高可用性自动化系统故障后，减小待机可能造成的危险性。一旦主系统发生故障，自动切换到备份系统。整个系统可以容忍单独错误的发生。F故障安全自动化系统故障后，减小对生命，环境，原料的危险性（法律规定）一旦故障发生，系统会切换到安全状态（典型情况STOP）FHorHF故障安全和高可用性AS故障后，缩小对生命，环境，原料以及待机造成的危险性。一旦故障，发生错误的设备会被切断，整个过程不会中断。定义概述A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage620079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息SIMATICH-系统的历史2004新CPU十二月:V4CPU414-4H/417-4H的全面发行编程性能的提高CPU414-4Happr.x1,5CPU417-4Happr.x2,5)更大的内存CPU414-4Hwith1,4MByteonboardCPU417-4Hwith20MByteonboard更高的可靠性带有自动错误探测和更正功能的存储器(EDC)同步电缆长度增加以前500m短距离同步模块最长到10m长距离同步模块最长到10,000m2005二月:在S7-400F系统中H-CPUV4的使用概述A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage720079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息SIMATICH-系统的历史概述2007H-CPUV4.5A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage820079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息理论浴缸曲线早期故障磨损故障随机故障常数t故障率概述A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage920079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息理论故障率计算C=故障组件的个数（在假定的时间t内）N=总的组件个数t=假定的时间cN.t概述A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage1020079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息理论MTBFMTBF=平均无故障时间（MeanTimeBetweenFailures）MTBF=1概述A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage1120079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息理论有效性例子：MTBF=100h,MDT=0,5h---A=99,5%!MTBF=1year,MDT=24h---A=99,7%为了计算系统的可用性，MTBF和MDT的两个值将被使用。MDT=平均停机时间（MeanDownTime）或MTTR=平均维修时间（MeanTimeToRepair）AS=MTBFMTBF+MDT概述A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage1220079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息理论增加可用性的方法AS=MTBFMTBF+MDT提高MTBFReducing待机时间(MDT)提高可用性概述A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage1320079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息提高可用性的方法提高可靠性设备生产商使用高品质部件使用具有高限制能力的部件烤机超负荷保护质量控制冗余工厂设计网络的架构冗余安装遵守安装规范的要求考虑使用环境工厂操作员维护概述A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage1420079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息提高可用性的方法降低故障时间快速错误诊断自动错误检测和故障定位（自测）诊断功能诊断工具的可靠性具有良好专业培训的维修人员快速修理系统工作状态下进行维修(在线维修)简单维修快速备用部件的发送具有良好专业培训的维修人员概述A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage1520079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息理论整个系统的MTBF串行系统一个元素的故障导致整个系统的故障例子:123MTBF1MTBF2MTBF31MTBFsysMTBF1MTBF2MTBF3111++=MTBFsys=11+2+3概述A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage1620079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息原理MTBFv值MTBF:CPU:15yearsIOmodule:50yearsMTTR:meantimetorepair~4hoursMTBFlistisavailableunder:概述A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage1720079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息原理容错的比较15759概述A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage1820079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息好处避免由个体故障导致控制系统发生故障通过冗余配置来实现此功能在下列情况下需要高实用性当原材料十分贵重时停工或是生产故障带来的高费用由于控制系统错误导致的高额重起费用无监控和维修人员情况下的操作概述A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage1920079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息应用行业（1）发电及能源输配(石油、天然气、电力)电厂管线海油城市供热系统化学、石化、电化及生物制药采矿环境工程水处理垃圾焚化纸浆及造纸钢铁冶金概述A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage2020079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息应用行业(2)食品和饮料玻璃行业半导体行业交通隧道自动化航海自动化航空跑道照明行李输送概述A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage2120079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息冗余系统架构管理层PCnetwork/terminalbusET200MEthernetRedundantIM153RedundantpowersupplyHCPUsHotstand-by并行操作冗余的客户端并行操作的冗余归档服务器冗余的介质高可靠的通信RedundantPROFIBUS控制层现场层概述A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage2320079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息冗余原理(1)m-of-nFault-tolerantandfailsafeHWorSWvotingABCm-v-nAColdstand-by=manualswitchoverRAR1-v-21-v-22oo22oo2Fault-tolerantFailsafeABAB12-v-21-v-22oo21oo2被动冗余机制主动冗余机制投票表决的冗余机制相同设备的冗余(同类冗余)RedundancyprincipleS7-400HHotstand-by=automaticswitchover100msWarmstand-by=automaticswitchoverinsecondsrange冗余特点A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage2420079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息Process冗余原理(2)IMDIAIAODOIMFM同步信息及状态的交换冗余特点S7-400H的冗余原理A&DASCS2FASystemsSupportA&DCS2FA崔坚SIMATICTechnicalConsultingPage2520079月概述冗余特点配置通讯冗余I/O切换同步自检编程H-CIR在线维修OP/TP/MP订货信息S7-400H亮点平稳的Master-Reserve转换自动事件同步集成错误识别和错误定位功能在运行中可以对系统进行调整像标准CPU的在线编程下载时，程序将被自动复制到两个CPU中在线维修维修后CPU自动进入冗余状态在运行状态下可随意换下所有的部件冗余特点