SIMATIC Sistemi ad elevata disponibilità Manuale di sistema 11/2011 A5E00267699-09 Prefazione 1 Sistemi di automazione ad elevata disponibilità 2 Configurazioni possibili dell's7 400H 3 Primi passi 4 Configurazione di una CPU 41x H 5 Funzioni speciali di una CPU 41x-H 6 S7 400H nel funzionamento PROFIBUS DP 7 Stati di sistema e di funzionamento dell 8 Accoppiamento e aggiornamento 9 Impiego della periferia nell's7 400H 10 Funzioni di comunicazione 11 Progettazione con STEP 7 12 Guasto e sostituzione di componenti durante il 13 funzionamento Modifiche dell'impianto durante il funzionamento 14 Moduli di sincronizzazione 15 Tempi di ciclo e reazione dell's7 400 16 Dati tecnici 17 Parametri di sistemi di A automazione ridondati B Funzionamento singolo Passaggio da S5 H a S7 C 400H Differenze tra sistemi ad elevata disponibilità e sistemi D standard Unità funzionali e di comunicazione impiegabili E nell's7 400H Esempi di interconnessione F della periferia ridondata
Avvertenze di legge Avvertenze di legge Concetto di segnaletica di avvertimento Questo manuale contiene delle norme di sicurezza che devono essere rispettate per salvaguardare l'incolumità personale e per evitare danni materiali. Le indicazioni da rispettare per garantire la sicurezza personale sono evidenziate da un simbolo a forma di triangolo mentre quelle per evitare danni materiali non sono precedute dal triangolo. Gli avvisi di pericolo sono rappresentati come segue e segnalano in ordine descrescente i diversi livelli di rischio. PERICOLO questo simbolo indica che la mancata osservanza delle opportune misure di sicurezza provoca la morte o gravi lesioni fisiche. AVVERTENZA il simbolo indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare la morte o gravi lesioni fisiche. CAUTELA con il triangolo di pericolo indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare lesioni fisiche non gravi. CAUTELA senza triangolo di pericolo indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare danni materiali. ATTENZIONE indica che, se non vengono rispettate le relative misure di sicurezza, possono subentrare condizioni o conseguenze indesiderate. Nel caso in cui ci siano più livelli di rischio l'avviso di pericolo segnala sempre quello più elevato. Se in un avviso di pericolo si richiama l'attenzione con il triangolo sul rischio di lesioni alle persone, può anche essere contemporaneamente segnalato il rischio di possibili danni materiali. Personale qualificato Il prodotto/sistema oggetto di questa documentazione può essere adoperato solo da personale qualificato per il rispettivo compito assegnato nel rispetto della documentazione relativa al compito, specialmente delle avvertenze di sicurezza e delle precauzioni in essa contenute. Il personale qualificato, in virtù della sua formazione ed esperienza, è in grado di riconoscere i rischi legati all'impiego di questi prodotti/sistemi e di evitare possibili pericoli. Uso conforme alle prescrizioni di prodotti Siemens Si prega di tener presente quanto segue: AVVERTENZA I prodotti Siemens devono essere utilizzati solo per i casi d impiego previsti nel catalogo e nella rispettiva documentazione tecnica. Qualora vengano impiegati prodotti o componenti di terzi, questi devono essere consigliati oppure approvati da Siemens. Il funzionamento corretto e sicuro dei prodotti presuppone un trasporto, un magazzinaggio, un installazione, un montaggio, una messa in servizio, un utilizzo e una manutenzione appropriati e a regola d arte. Devono essere rispettate le condizioni ambientali consentite. Devono essere osservate le avvertenze contenute nella rispettiva documentazione. Marchio di prodotto Tutti i nomi di prodotto contrassegnati con sono marchi registrati della Siemens AG. Gli altri nomi di prodotto citati in questo manuale possono essere dei marchi il cui utilizzo da parte di terzi per i propri scopi può violare i diritti dei proprietari. Esclusione di responsabilità Abbiamo controllato che il contenuto di questa documentazione corrisponda all'hardware e al software descritti. Non potendo comunque escludere eventuali differenze, non possiamo garantire una concordanza perfetta. Il contenuto di questa documentazione viene tuttavia verificato periodicamente e le eventuali correzioni o modifiche vengono inserite nelle successive edizioni. Siemens AG Industry Sector Postfach 48 48 90026 NÜRNBERG GERMANIA A5E00267699-09 P 12/2011 Copyright Siemens AG 2011. Con riserva di eventuali modifiche tecniche
Indice del contenuto 1 Prefazione... 15 1.1 Prefazione...15 2 Sistemi di automazione ad elevata disponibilità... 19 2.1 Sistemi di automazione ridondati di SIMATIC...19 2.2 Aumento della disponibilità di impianti...21 3 Configurazioni possibili dell's7 400H... 23 3.1 Configurazioni possibili dell's7 400H...23 3.2 Regole per l equipaggiamento di una stazione H...25 3.3 Sistema di base dell's7 400H...26 3.4 Periferia per l's7 400H...28 3.5 Funzioni di comunicazione...29 3.6 Strumenti di programmazione e progettazione...30 3.7 Programma utente...31 3.8 Documentazione...32 4 Primi passi... 33 4.1 Primi passi...33 4.2 Presupposti...33 4.3 Configurazione dell hardware e messa in servizio dell S7 400H...34 4.4 Esempi di reazione del sistema H in caso di anomalie...36 5 Configurazione di una CPU 41x H... 37 5.1 Elementi di comando e visualizzazione delle CPU...37 5.2 Funzioni di controllo della CPU...42 5.3 Segnalazioni di stato e di errore...45 5.4 Selettore dei modi operativi...48 5.5 Livelli di protezione...49 5.6 Sequenze operative nella cancellazione totale...51 5.7 Struttura e funzioni delle memory card...54 5.8 Interfaccia multipunto (MPI)...58 5.9 Interfaccia PROFIBUS DP...59 5.10 Panoramica dei parametri delle CPU S7 400H...60 Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09 3
Indice del contenuto 6 Funzioni speciali di una CPU 41x-H... 63 6.1 Aggiornamento del firmware senza Memory Card... 63 6.2 Aggiornamento del firmware in RUN... 65 6.3 Lettura dei dati del Service... 67 7 S7 400H nel funzionamento PROFIBUS DP... 69 7.1 CPU 41x H come master PROFIBUS DP... 69 7.1.1 Aree di indirizzo DP delle CPU 41xH... 70 7.1.2 CPU 41xH come master PROFIBUS DP... 71 7.1.3 Diagnostica della CPU 41x-H come master PROFIBUS DP... 74 7.2 Dati coerenti... 77 7.2.1 Coerenza nei blocchi di comunicazione e funzioni... 79 7.2.2 Accesso alla memoria di lavoro della CPU... 79 7.2.3 Regole di coerenza per l'sfb 14 "GET", lettura della variabile e SFB 15 "PUT" oppure scrittura della variabile... 79 7.2.4 Lettura di dati coerenti da uno slave DP standard, scrittura di dati coerenti in uno slave DP standard... 80 7.2.5 Accesso ai dati coerenti senza impiego dell'sfc 14 o dell'sfc 15... 81 8 Stati di sistema e di funzionamento dell... 83 8.1 Stati di sistema e di funzionamento dell... 83 8.2 Introduzione... 83 8.3 Stati di sistema dell's7 400H... 86 8.4 Stati di funzionamento delle CPU... 87 8.4.1 Stato di funzionamento STOP... 88 8.4.2 Stato di funzionamento AVVIAMENTO... 89 8.4.3 Stati di funzionamento ACCOPPIAMENTO e AGGIORNAMENTO... 90 8.4.4 Stato di funzionamento RUN... 90 8.4.5 Stato di funzionamento ALT... 92 8.4.6 Stato di funzionamento DIAGNOSTICA... 92 8.5 Autotest... 94 8.6 Comportamento temporale... 97 8.7 Analisi degli interrupt di processo nel sistema S7 400H... 98 9 Accoppiamento e aggiornamento... 99 9.1 Effetti dell'accoppiamento e dell'aggiornamento... 99 9.2 Presupposti per l'accoppiamento e l'aggiornamento... 100 9.3 Svolgimento dell'accoppiamento e dell'aggiornamento... 101 9.3.1 Svolgimento dell'accoppiamento... 104 9.3.2 Svolgimento dell'aggiornamento... 107 9.3.3 Commutazione sulla CPU con configurazione modificata o ampliata... 110 9.3.4 Inibizione di accoppiamento e aggiornamento... 113 9.4 Controllo del tempo di ciclo... 114 9.4.1 Comportamento temporale... 116 9.4.2 Calcolo dei tempi di controllo... 118 9.4.3 Valori di performance per l'accoppiamento e l'aggiornamento... 125 4 Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09
Indice del contenuto 9.4.4 Influenze sul comportamento temporale...126 9.5 Particolarità durante l'accoppiamento e l'aggiornamento...126 10 Impiego della periferia nell's7 400H... 129 10.1 Impiego della periferia nell's7 400H...129 10.2 Introduzione...129 10.3 Impiego della periferia unilaterale ad un canale...131 10.4 Impiego della periferia condivisa ad un canale...133 10.5 Collegamento della periferia ridondata...137 10.5.1 Collegamento della periferia ridondata...137 10.5.2 Unità di ingresso/uscita impiegabili in modo ridondato...147 10.5.3 Rilevazione dello stato della passivazione...166 10.6 Ulteriori possibilità di collegamento della periferia ridondata...167 11 Funzioni di comunicazione... 173 11.1 Funzioni di comunicazione...173 11.2 Nozioni e terminologia fondamentali...173 11.3 Reti impiegabili...177 11.4 Servizi di comunicazione utilizzabili...177 11.5 Comunicazione tramite collegamenti S7 ad elevata disponibilità...178 11.5.1 Comunicazione tra sistemi ad elevata disponibilità...180 11.5.2 Comunicazione tra sistemi ad elevata disponibilità ed una CPU ad elevata disponibilità...182 11.5.3 Comunicazione tra sistemi ad elevata disponibilità e PC...184 11.6 Comunicazione tramite collegamenti S7...186 11.6.1 Comunicazione tramite collegamenti S7, collegamento unilaterale...187 11.6.2 Comunicazione tramite collegamenti S7 ridondati...190 11.6.3 Comunicazione con CP punto a punto in un ET 200M...191 11.6.4 Accoppiamento qualsiasi con sistemi ad un canale...192 11.7 Performance di comunicazione...193 11.8 Informazioni generali sulla comunicazione...195 12 Progettazione con STEP 7... 197 12.1 Progettazione con STEP 7...197 12.2 Progettazione con STEP 7...197 12.2.1 Regole per l equipaggiamento di una stazione H...198 12.2.2 Configurazione dell'hardware...198 12.2.3 Parametrizzazione di unità in una stazione H...199 12.2.4 Raccomandazioni per l impostazione dei parametri della CPU...200 12.2.5 Configurazione del collegamento in rete...201 12.3 Funzioni PG in STEP 7...203 13 Guasto e sostituzione di componenti durante il funzionamento... 205 13.1 Guasto e sostituzione di componenti durante il funzionamento...205 13.2 Guasto e sostituzione di componenti durante il funzionamento...205 Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09 5
Indice del contenuto 13.2.1 Guasto e sostituzione di una CPU... 205 13.2.2 Guasto e sostituzione di un'unità di alimentazione... 207 13.2.3 Guasto e sostituzione di un unità di ingresso/uscita o funzionale... 208 13.2.4 Guasto e sostituzione di una unità di comunicazione... 211 13.2.5 Guasto e sostituzione di un modulo di sincronizzazione o di un cavo a fibre ottiche... 212 13.2.6 Guasto e sostituzione di un'interfaccia IM 460 e IM 461... 216 13.3 Guasto e sostituzione di componenti della periferia decentrata... 217 13.3.1 Guasto e sostituzione di un master PROFIBUS-DP... 217 13.3.2 Guasto e sostituzione di un interfaccia PROFIBUS-DP ridondata... 218 13.3.3 Guasto e sostituzione di uno slave PROFIBUS-DP... 219 13.3.4 Guasto e sostituzione di conduttori PROFIBUS-DP... 219 14 Modifiche dell'impianto durante il funzionamento... 221 14.1 Modifiche dell'impianto durante il funzionamento... 221 14.2 Possibili modifiche dell hardware... 222 14.3 Aggiunta di componenti in PCS 7... 226 14.3.1 PCS 7, sequenza operativa 1: Modifica dell'hardware... 227 14.3.2 PCS 7, sequenza operativa 2: Modifica della configurazione hardware Offline... 228 14.3.3 PCS 7, sequenza operativa 3: Arresto della CPU di riserva... 228 14.3.4 PCS 7, sequenza operativa 4: Caricamento della nuova configurazione hardware nella CPU di riserva... 229 14.3.5 PCS 7, sequenza operativa 5: Commutazione sulla CPU con configurazione modificata... 229 14.3.6 PCS 7, sequenza operativa 6: Commutazione allo stato di sistema ridondato... 230 14.3.7 PCS 7, sequenza operativa 7: Modifica e caricamento del programma utente... 231 14.3.8 Aggiunta di unità di interfaccia in PCS 7... 233 14.4 Rimozione di componenti in PCS 7... 234 14.4.1 PCS 7, sequenza operativa 1: Modifica della configurazione hardware offline... 235 14.4.2 PCS 7, sequenza operativa 2: Modifica e caricamento del programma utente... 236 14.4.3 PCS 7, sequenza operativa 3: Arresto della CPU di riserva... 237 14.4.4 PCS 7, sequenza operativa 4: Caricamento della nuova configurazione hardware nella CPU di riserva... 237 14.4.5 PCS 7, sequenza operativa 5: Commutazione sulla CPU con configurazione modificata... 238 14.4.6 PCS 7, sequenza operativa 6: Commutazione allo stato di sistema ridondante... 239 14.4.7 PCS 7, sequenza operativa 7: Modifica dell'hardware... 240 14.4.8 Rimozione di unità di interfaccia in PCS 7... 241 14.5 Aggiunta di componenti in STEP 7... 243 14.5.1 STEP 7, sequenza operativa 1: Inserimento dell'hardware... 244 14.5.2 STEP 7, sequenza operativa 2: Modifica della configurazione hardware Offline... 245 14.5.3 STEP 7, sequenza operativa 3: Ampliamento e caricamento dei blocchi organizzativi... 245 14.5.4 STEP 7, sequenza operativa 4: Arresto della CPU di riserva... 246 14.5.5 STEP 7, sequenza operativa 5: Caricamento della nuova configurazione hardware nella CPU di riserva... 246 14.5.6 STEP 7, sequenza operativa 6: Commutazione sulla CPU con configurazione modificata... 247 14.5.7 STEP 7, sequenza operativa 7: Commutazione allo stato di sistema ridondato... 248 14.5.8 STEP 7, sequenza operativa 8: Modifica e caricamento del programma utente... 249 14.5.9 Aggiunta di unità di interfaccia in STEP 7... 250 14.6 Rimozione di componenti in STEP 7... 252 14.6.1 STEP 7, sequenza operativa 1: Modifica della configurazione hardware offline... 253 14.6.2 STEP 7, sequenza operativa 2: Modifica e caricamento del programma utente... 254 6 Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09
Indice del contenuto 14.6.3 STEP 7, sequenza operativa 3: Arresto della CPU di riserva...255 14.6.4 STEP 7, sequenza operativa 4: Caricamento della nuova configurazione hardware nella CPU di riserva...255 14.6.5 STEP 7, sequenza operativa 5: Commutazione sulla CPU con configurazione modificata...256 14.6.6 STEP 7, sequenza operativa 6: Commutazione allo stato di sistema ridondante...257 14.6.7 STEP 7, sequenza operativa 7: Modifica dell'hardware...258 14.6.8 STEP 7, sequenza operativa 8: Modifica e caricamento dei blocchi organizzativi...258 14.6.9 Rimozione di unità di interfaccia in STEP 7...259 14.7 Modifica ai parametri della CPU...260 14.7.1 Modifica ai parametri della CPU...260 14.7.2 Sequenza operativa 1: Modifica dei parametri della CPU offline...262 14.7.3 Sequenza operativa 2: Arresto della CPU di riserva...263 14.7.4 Sequenza operativa 3: Caricamento della nuova configurazione hardware nella CPU di riserva...264 14.7.5 Sequenza operativa 4: Commutazione sulla CPU con configurazione modificata...264 14.7.6 Sequenza operativa 5: Commutazione allo stato di sistema ridondante...265 14.8 Modifica della configurazione di memoria della CPU...266 14.8.1 Modifica della configurazione di memoria della CPU...266 14.8.2 Ampliamento della memoria di caricamento...267 14.8.3 Sostituzione del tipo di memoria di caricamento...268 14.9 Modifica della parametrizzazione di un'unità...271 14.9.1 Modifica della parametrizzazione di un'unità...271 14.9.2 Sequenza operativa 1: Modifica dei parametri offline...273 14.9.3 Sequenza operativa 2: Arresto della CPU di riserva...274 14.9.4 Sequenza operativa 3: Caricamento della nuova configurazione hardware nella CPU di riserva...274 14.9.5 Sequenza operativa 4: Commutazione sulla CPU con configurazione modificata...275 14.9.6 Sequenza operativa 5: Commutazione allo stato di sistema ridondato...276 15 Moduli di sincronizzazione... 279 15.1 Moduli di sincronizzazione dell's7 400H...279 15.2 Installazione di cavi a fibre ottiche...282 15.3 Scelta dei cavi a fibre ottiche...285 16 Tempi di ciclo e reazione dell's7 400... 291 16.1 Tempo di ciclo...291 16.2 Calcolo del tempo di ciclo...293 16.3 Tempi di ciclo diversi...299 16.4 Carico di comunicazione...301 16.5 Tempo di reazione...304 16.6 Calcolo dei tempi di ciclo e di reazione...310 16.7 Esempi di calcolo per il tempo di ciclo e di reazione...311 16.8 Tempo di reazione all'allarme...314 16.9 Esempio di calcolo per il tempo di reazione all'allarme...316 16.10 Riproducibilità degli allarmi di ritardo e della schedulazione orologio...317 Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09 7
Indice del contenuto 17 Dati tecnici... 319 17.1 Dati tecnici della CPU 412 3H; (6ES7 412 3HJ14 0AB0)... 319 17.2 Dati tecnici della CPU 414 4H; (6ES7 414 4HM14 0AB0)... 328 17.3 Dati tecnici della CPU 417 4H; (6ES7 417 4HT14 0AB0)... 338 17.4 Dati tecnici delle memory card... 349 17.5 Tempi di esecuzione delle FC e degli FB per la periferia ridondata... 350 A Parametri di sistemi di automazione ridondati... 353 A.1 Terminologia di base... 353 A.2 Confronto MTBF delle configurazioni selezionate... 357 A.2.1 Configurazione di sistema con CPU 417-4H ridondante... 357 A.2.2 Configurazioni di sistema con periferia decentrata... 358 A.2.3 Confronto di configurazioni di sistema con comunicazione standard o ad elevata disponibilità... 362 B Funzionamento singolo... 363 C Passaggio da S5 H a S7 400H... 369 C.1 Informazioni generali... 369 C.2 Progettazione, programmazione e diagnostica... 370 D Differenze tra sistemi ad elevata disponibilità e sistemi standard... 371 E Unità funzionali e di comunicazione impiegabili nell's7 400H... 375 F Esempi di interconnessione della periferia ridondata... 379 F.1 SM 321; DI 16 x DC 24 V, 6ES7 321 1BH02 0AA0... 379 F.2 SM 321; DI 32 x DC 24 V, 6ES7 321 1BL00 0AA0... 380 F.3 SM 321; DI 16 x AC 120/230V, 6ES7 321 1FH00 0AA0... 381 F.4 SM 321; DI 8 x AC 120/230 V, 6ES7 321 1FF01 0AA0... 382 F.5 SM 321; DI 16 x DC 24V, 6ES7 321 7BH00 0AB0... 383 F.6 SM 321; DI 16 x DC 24V, 6ES7 321 7BH01 0AB0... 384 F.7 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A, 6ES7 326 2BF01 0AB0... 385 F.8 SM 326; DI 8 x NAMUR, 6ES7 326 1RF00 0AB0... 386 F.9 SM 326; DI 24 x DC 24 V, 6ES7 326 1BK00 0AB0... 387 F.10 SM 421; DI 32 x UC 120 V, 6ES7 421 1EL00 0AA0... 388 F.11 SM 421; DI 16 x DC 24 V, 6ES7 421 7BH01 0AB0... 389 F.12 SM 421; DI 32 x DC 24 V, 6ES7 421 1BL00 0AB0... 390 F.13 SM 421; DI 32 x DC 24 V, 6ES7 421 1BL01 0AB0... 391 F.14 SM 322; DO 8 x DC 24 V/2 A, 6ES7 322 1BF01 0AA0... 392 F.15 SM 322; DO 32 x DC 24 V/0,5 A, 6ES7 322 1BL00 0AA0... 393 F.16 SM 322; DO 8 x AC 230 V/2 A, 6ES7 322 1FF01 0AA0... 394 8 Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09
Indice del contenuto F.17 SM 322; DO 4 x DC 24 V/10 ma [EEx ib], 6ES7 322 5SD00 0AB0...395 F.18 SM 322; DO 4 x DC 15 V/20 ma [EEx ib], 6ES7 322 5RD00 0AB0...396 F.19 SM 322; DO 8 x DC 24 V/0,5 A, 6ES7 322 8BF00 0AB0...397 F.20 SM 322; DO 16 x DC 24 V/0,5 A, 6ES7 322 8BH01 0AB0...398 F.21 SM 332; AO 8 x 12 bit, 6ES7 332 5HF00 0AB0...399 F.22 SM 332; AO 4 x 0/4...20 ma [EEx ib], 6ES7 332 5RD00 0AB0...400 F.23 SM 422; DO 16 x AC 120/230 V/2 A, 6ES7 422 1FH00 0AA0...401 F.24 SM 422; DO 32 x DC 24 V/0,5 A, 6ES7 422 7BL00 0AB0...402 F.25 SM 331; AI 4 x 15 Bit [EEx ib]; 6ES7 331 7RD00 0AB0...403 F.26 SM 331; AI 8 x 12 bit, 6ES7 331 7KF02 0AB0...404 F.27 SM 331; AI 8 x 16 Bit; 6ES7 331 7NF00 0AB0...405 F.28 SM 331; AI 8 x 16 bit; 6ES7 331 7NF10 0AB0...406 F.29 AI 6xTC 16Bit iso, 6ES7331-7PE10-0AB0...407 F.30 SM331; AI 8 x 0/4...20mA HART, 6ES7 331-7TF01-0AB0...408 F.31 SM 332; AO 4 x 12 Bit; 6ES7 332 5HD01 0AB0...410 F.32 SM332; AO 8 x 0/4...20mA HART, 6ES7 332-8TF01-0AB0...411 F.33 SM 431; AI 16 x 16 Bit, 6ES7 431 7QH00 0AB0...412 Glossario... 413 Indice analitico... 417 Tabelle Tabella 5-1 Tabella 5-2 Tabella 5-3 LED delle CPU...39 Posizioni del selettore dei modi operativi...48 Livello di protezione di una CPU...49 Tabella 5-4 Tipi di memory card...55 Tabella 7-1 CPU 41x (interfaccia MPI/DP come PROFIBUS DP)...70 Tabella 7-2 Significato del LED "BUSF" della CPU 41x come master DP...74 Tabella 7-3 Lettura dei messaggi di diagnostica con STEP 7...74 Tabella 7-4 Identificazione dell'evento delle CPU 41xH come master DP...76 Tabella 8-1 Panoramica degli stati di sistema dell's7 400H...86 Tabella 8-2 Cause di errore che provocano l'abbandono dello stato di sistema ridondato...91 Tabella 8-3 Reazione agli errori durante l'autotest...94 Tabella 8-4 Reazione a errori di confronto che si ripetono...95 Tabella 8-5 Reazione ad errori di somma di controllo...95 Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09 9
Indice del contenuto Tabella 8-6 Errori hardware con richiamo unilaterale dell OB 121, errore di somma di controllo, 2 verificarsi dell'errore...96 Tabella 9-1 Proprietà dell'accoppiamento e aggiornamento...99 Tabella 9-2 Presupposti per l'accoppiamento e l'aggiornamento...100 Tabella 9-3 Valori tipici della parte del programma utente...125 Tabella 10-1 Interfacce per l'impiego della periferia condivisa ad un canale...133 Tabella 10-2 Tabella 10-3 Tabella 10-4 Unità di ingresso/uscita impiegabili in modo ridondato...147 Collegamento di unità di uscita digitali tramite diodi/senza diodi...158 Unità di ingresso analogiche e encoder...164 Tabella 10-5 Esempio di periferia ridondata, Parte OB 1...170 Tabella 10-6 Esempio di periferia ridondata, Parte OB 122...171 Tabella 10-7 Per i tempi di controllo nel caso della periferia impiegata a livello ridondato...171 Tabella 14-1 Parametri modificabili della CPU...260 Tabella 15-1 Cavi a fibre ottiche accessori...285 Tabella 15-2 Tabella 15-3 Specifiche per cavi a fibre ottiche nella posa interna...287 Specifiche per cavi a fibre ottiche nella posa esterna...288 Tabella 16-1 Elaborazione ciclica del programma...292 Tabella 16-2 Fattori che influenzano il tempo di ciclo...294 Tabella 16-3 Tabella 16-4 Tabella 16-5 Tabella 16-6 Tabella 16-7 Percentuali del tempo di trasferimento dell immagine di processo, CPU 412 3H...295 Percentuali del tempo di trasferimento dell immagine di processo, CPU 414 4H...296 Percentuali del tempo di trasferimento dell immagine di processo, CPU 417 4H...297 Prolungamento del tempo di ciclo...297 Tempo di elaborazione del sistema operativo nel punto di controllo del ciclo...298 Tabella 16-8 Prolungamento del ciclo dovuto all'annidamento di allarmi...298 Tabella 16-9 Accessi diretti delle CPU alle unità di periferia...308 Tabella 16-10 Accessi diretti delle CPU alle unità di periferia nell'apparecchiatura di ampliamento con collegamento locale...309 Tabella 16-11 Accessi diretti delle CPU alle unità di periferia nell'apparecchiatura di ampliamento con collegamento remoto...309 Tabella 16-12 Esempio di calcolo tempo di reazione...310 Tabella 16-13 Tempi di reazione agli interrupt di processo e agli allarmi; tempo massimo di reazione agli allarmi senza comunicazione...314 Tabella 16-14 Riproducibilità di allarmi di ritardo e di schedulazione orologio delle CPU...317 Tabella 17-1 Tempi di esecuzione di blocchi per la periferia ridondata...350 10 Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09
Indice del contenuto Figure Figura 2-1 Finalità d'impiego di sistemi di automazione ridondati...19 Figura 2-2 Soluzioni di automazione compatibili con SIMATIC...21 Figura 2-3 Figura 2-4 Figura 2-5 Figura 3-1 Figura 3-2 Esempio di ridondanza in una rete senza guasti...22 Esempio di ridondanza in un sistema 1su2 con guasti...22 Esempio di ridondanza in un sistema 1su2 con guasto totale...22 Panoramica...24 Hardware del sistema di base S7 400H...26 Figura 3-3 Documentazione per l'utente riguardante i sistemi ad elevata disponibilità...32 Figura 4-1 Configurazione hardware...34 Figura 5-1 Disposizione degli elementi di comando e visualizzazione della CPU 412-3H...37 Figura 5-2 Disposizione degli elementi di comando e visualizzazione della CPU 414-4H/417-4H...38 Figura 5-3 Figura 5-4 Figura 5-5 Figura 7-1 Figura 7-2 Spinotto jack...41 Posizioni del selettore dei modi operativi...48 Struttura della memory card...54 Diagnostica con la CPU 41xH...75 Indirizzi di diagnostica per master DP e slave DP...76 Figura 7-3 Proprietà slave DP...82 Figura 8-1 Sincronizzazione dei sistemi parziali...84 Figura 8-2 Stati di sistema e di funzionamento del sistema H...87 Figura 9-1 Figura 9-2 Processo di accoppiamento e di aggiornamento...102 Svolgimento dell'aggiornamento...103 Figura 9-3 Esempio di durata minima di un segnale d'ingresso durante l'aggiornamento...104 Figura 9-4 Significato dei tempi rilevanti per l'aggiornamento...115 Figura 9-5 Rapporto tra il tempo min. di arresto della periferia e il tempo di inibizione max. per le classi di priorità > 15...119 Figura 10-1 Periferia decentrata condivisa ad un canale ET 200M...134 Figura 10-2 Figura 10-3 Periferia ridondata nelle apparecchiature centrali e di ampliamento...138 Periferia ridondata in slave DP unilaterali...139 Figura 10-4 Periferia ridondata in slave DP condivisi...140 Figura 10-5 Periferia ridondata in funzionamento singolo...141 Figura 10-6 Unità di ingresso digitale ad elevata disponibilità in una struttura 1 su 2 con un encoder...156 Figura 10-7 Unità di ingresso digitali ad elevata disponibilità in una struttura 1 su 2 con due encoder...157 Figura 10-8 Unità di uscita digitali ad elevata disponibilità in una struttura 1 su 2...157 Figura 10-9 Unità di ingresso analogiche ad elevata disponibilità in una struttura 1 su 2 con un encoder...160 Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09 11
Indice del contenuto Figura 10-10 Unità di ingresso digitali ad elevata disponibilità in una struttura 1 su 2 con due encoder...163 Figura 10-11 Unità di uscita analogiche ad elevata disponibilità in una struttura 1 su 2...164 Figura 10-12 Periferia ridondata unilaterale e condivisa...167 Figura 10-13 Diagramma di flusso per l'ob1...169 Figura 11-1 Figura 11-2 Esempio di collegamento S7...174 Esempio dimostrativo: il numero dei collegamenti parziali risultanti dipende dalla progettazione...176 Figura 11-3 Figura 11-4 Esempio di ridondanza con sistema ad elevata disponibilità e con anello ridondato...180 Esempio di ridondanza con sistema ad elevata disponibilità e con sistema di bus ridondato...181 Figura 11-5 Esempio di ridondanza con sistema ad elevata disponibilità e con ridondanza CP supplementare...181 Figura 11-6 Esempio di ridondanza con sistema ad elevata disponibilità e CPU H...183 Figura 11-7 Esempio di ridondanza con sistema ad elevata disponibilità e con sistema di bus ridondato...184 Figura 11-8 Esempio di ridondanza tramite sistema ad elevata disponibilità, sistema di bus ridondato e ridondanza CP nel PC...185 Figura 11-9 Esempio di accoppiamento di sistemi standard e ad elevata disponibilità su un sistema di bus semplice...187 Figura 11-10 Esempio di accoppiamento di sistemi standard e ad elevata disponibilità sull'anello ridondato...188 Figura 11-11 Esempio di accoppiamento di sistemi standard e ad elevata disponibilità su un sistema di bus ridondante...188 Figura 11-12 Esempio di ridondanza con sistemi ad elevata disponibilità e sistema di bus ridondato, con collegamenti standard ridondati...190 Figura 11-13 Esempio di accoppiamento di un sistema ad elevata disponibilità con un sistema esterno ad un canale...191 Figura 11-14 Esempio di accoppiamento di un sistema ad elevata disponibilità con un sistema esterno ad un canale...192 Figura 11-15 Rapporto tra capacità di trasporto dati e carico di comunicazione (decorso regolare)...193 Figura 11-16 Rapporto tra tempo di reazione e carico di comunicazione (decorso generale)...194 Figura 15-1 Modulo di sincronizzazione...280 Figura 15-2 Cavi a fibre ottiche, installazione tramite box di distribuzione...289 Figura 16-1 Figura 16-2 Parti e composizione del tempo di ciclo...293 Tempi di ciclo diversi...299 Figura 16-3 Tempo di ciclo minimo...300 12 Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09
Indice del contenuto Figura 16-4 Figura 16-5 Formula: influenza del carico di comunicazione...301 Suddivisione di una fase temporale...301 Figura 16-6 Dipendenza del tempo di ciclo dal carico di comunicazione...303 Figura 16-7 Tempi di ciclo DP nella rete PROFIBUS DP...305 Figura 16-8 Tempo di reazione più breve...306 Figura 16-9 Tempo di reazione più lungo...307 Figura A-1 MDT...354 Figura A-2 MTBF...355 Figura A-3 Common Cause Failure (CCF)...356 Figura A-4 Disponibilità...357 Figura B-1 Panoramica: struttura del sistema per le modifiche dell'impianto in funzionamento...367 Figura F-1 Esempio di interconnessione SM 321; DI 16 x DC 24 V...379 Figura F-2 Esempio di interconnessione SM 321; DI 32 x DC 24 V...380 Figura F-3 Esempio di interconnessione SM 321; DI 16 x AC 120/230 V...381 Figura F-4 Esempio di interconnessione SM 321; DI 8 x AC 120/230 V...382 Figura F-5 Esempio di interconnessione SM 321; DI 16 x DC 24V...383 Figura F-6 Esempio di interconnessione SM 321; DI 16 x DC 24V...384 Figura F-7 Esempio di interconnessione SM 326; DO 10 x DC 24V/2A...385 Figura F-8 Esempio di interconnessione SM 326; DI 8 x NAMUR...386 Figura F-9 Esempio di interconnessione SM 326; DI 24 x DC 24 V...387 Figura F-10 Esempio di interconnessione SM 421; DI 32 x UC 120 V...388 Figura F-11 Figura F-12 Figura F-13 Esempio di interconnessione SM 421; DI 16 x 24 V...389 Esempio di interconnessione SM 421; DI 32 x 24 V...390 Esempio di interconnessione SM 421; DI 32 x 24 V...391 Figura F-14 Esempio di interconnessione SM 322; DO 8 x DC 24 V/2 A...392 Figura F-15 Esempio di interconnessione SM 322; DO 32 x DC 24 V/0,5 A...393 Figura F-16 Esempio di interconnessione SM 322; DO 8 x AC 230 V/2 A...394 Figura F-17 Esempio di interconnessione SM 322; DO 16 x DC 24 V/10 ma [EEx ib]...395 Figura F-18 Esempio di interconnessione SM 322; DO 16 x DC 15 V/20 ma [EEx ib]...396 Figura F-19 Esempio di interconnessione SM 322; DO 8 x DC 24 V/0,5 A...397 Figura F-20 Esempio di interconnessione SM 322; DO 16 x DC 24 V/0,5 A...398 Figura F-21 Esempio di interconnessione SM 332; AO 8 x 12 bit...399 Figura F-22 Esempio di interconnessione SM 332; AO 4 x 0/4...20 ma [EEx ib]...400 Figura F-23 Esempio di interconnessione SM 422; DO 16 x 120/230 V/2 A...401 Figura F-24 Esempio di interconnessione SM 422; DO 32 x DC 24 V/0,5 A...402 Figura F-25 Esempio di interconnessione SM 331, AI 4 x 15 bit [EEx ib]...403 Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09 13
Indice del contenuto Figura F-26 Esempio di collegamento SM 331; AI 8 x 12 bit...404 Figura F-27 Esempio di collegamento SM 331; AI 8 x 16 bit...405 Figura F-28 Esempio di collegamento SM 331; AI 8 x 16 bit...406 Figura F-29 Esempio di interconnessione AI 6xTC 16Bit iso...407 Figura F-30 Figura F-31 Figura F-32 Esempio di interconnessione 1 SM 331; AI 8 x 0/4...20mA HART...408 Esempio di interconnessione 2 SM 331; AI 8 x 0/4...20mA HART...409 Esempio di interconnessione SM 332, AO 4 x 12 bit...410 Figura F-33 Esempio di interconnessione 3 SM 332; AO 8 x 0/4...20mA HART...411 Figura F-34 Esempio di collegamento SM 431; AI 16 x 16 bit...412 14 Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09
Prefazione 1 1.1 Prefazione Scopo del manuale Le informazioni riportate nel presente manuale si riferiscono al servizio, le funzioni e le caratteristiche tecniche delle unità centrali dell's7 400H. Le modalità di configurazione di un S7 400H con queste e altre unità p. es., il montaggio e il cablaggio di queste unità sono descritte nel manuale Sistema di automazione S7 400 Configurazione e installazione. Nozioni di base La comprensione del manuale presuppone conoscenze generali nel settore della tecnica di automazione. Sono inoltre necessarie nozioni sull'utilizzo di computer o strumenti di lavoro analoghi ai PC, p. es. dispositivi di programmazione, operanti in ambiente Windows XP o Vista. La progettazione dell's7 400H avviene in STEP 7. È pertanto necessaria la padronanza nell'utilizzo di questo software di base. Queste istruzioni sono reperibili nel manuale Programmazione con STEP 7. Osservare, in particolare nel caso di impiego di un S7 400H in aree a pericolo di esplosione, le avvertenze sulla sicurezza dei controllori elettronici nell'appendice del manuale Sistema di automazione S7 400 Configurazione e installazione. Validità del manuale Il manuale è valido per i seguenti componenti: CPU 412 3H; 6ES7 412 3HJ14 0AB0 dalla versione firmware V4.5 CPU 414 4H; 6ES7 414 4HM14 0AB0 dalla versione firmware V4.5 CPU 417 4H; 6ES7 417 4HT14 0AB0 dalla versione firmware V4.5 Installazione degli aggiornamenti hardware di STEP 7 Accanto a STEP 7 sono necessari gli aggiornamenti hardware. Gli aggiornamento sono accessibili in Internet da STEP 7. Eseguire il comando di menu "Strumenti -> Installa aggiornamenti HW" accessibile da "STEP 7 -> Configurazione hardware". Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09 15
Prefazione 1.1 Prefazione Approvazioni Informazioni dettagliate in merito a norme ed autorizzazioni sono riportate nel manuale di riferimento Sistemi di automazione S7 400, Caratteristiche delle unità modularial capitolo 1.1, Norme e Autorizzazioni. Guida in linea Oltre al manuale, in fase operativa è possibile consultare la Guida in linea dettagliata integrata nel software. Il sistema di guida può essere consultato da svariate interfacce: Nel menu Guida sono elencati alcuni comandi di menu: Argomenti della Guida richiama l'indice della Guida. La Guida ai sistemi H è disponibile alla voce Configurazione di sistemi H. Uso della Guida fornisce istruzioni per l uso della Guida in linea. La Guida relativa al contesto fornisce informazioni riguardanti il contesto attuale, ad esempio su una finestra di dialogo aperta o su una finestra attiva. La Guida è accessibile dal pulsante "?" oppure premendo il tasto F1. Un altra variante di guida relativa al contesto è costituita dalla barra di stato. Per ogni comando di menu appare una breve spiegazione non appena il puntatore del mouse si trova sul comando di menu corrispondente. Anche per i simboli della barra degli strumenti viene visualizzata una breve spiegazione, posizionando per qualche istante il puntatore del mouse sui simboli stessi. Per la consultazione della Guida in linea su carta è possibile stampare singoli argomenti, libri o l'intero contenuto della Guida. Smaltimento e riciclaggio Grazie all esiguo contenuto di sostanze nocive l S7 400H è facilmente riciclabile. Affinché il riciclaggio e lo smaltimento della vecchia apparecchiatura avvengano nel rispetto dell'ambiente, rivolgersi ad un'impresa autorizzata allo smaltimento di articoli di elettronica. Ulteriore supporto Per tutte le domande sull'uso dei prodotti descritti nel manuale che non trovano risposta nella documentazione rivolgersi al rappresentante Siemens locale. Il partner di riferimento è reperibile all'indirizzo: Partner di riferimento (http://www.siemens.com/automation/partner) La Guida alla consultazione della documentazione tecnica per i singoli prodotti e sistemi SIMATIC si trova nel sito: Documentazione (http://www.automation.siemens.com/simatic/portal/html_72/techdoku.htm) Il catalogo e il sistema per le ordinazioni online si trovano nel sito: Catalogo (http://mall.automation.siemens.com/) 16 Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09
Prefazione 1.1 Prefazione H/F Competence Center I sistemi di automazione SIMATIC S7 ad elevata disponibilità vengono illustrati dall'h/f Competence Center di Norimberga in uno speciale workshop. Inoltre l'h/f Competence Center supporta il cliente sul posto durante la progettazione, la messa in servizio e in caso di problemi. E mail: hf-cc.aud@siemens.com Centro di addestramento Per facilitare l'approccio al sistema di automazione SIMATIC S7 vengono organizzati appositi corsi di formazione. In caso di interesse, rivolgersi al training center locale o a quello centrale. Formazione (http://www.sitrain.com/index_en.html) A&D Technical Support Per tutti i prodotti Industry Automation il supporto tecnico è accessibile compilando la richiesta di supporto nell'apposito modulo online: Support Request (http://www.siemens.de/automation/support-request) Ulteriori informazioni sul supporto tecnico sono disponibili in Internet al sito: Technical Support (http://support.automation.siemens.com) Service & Support in Internet Oltre alla documentazione abituale, Siemens mette a disposizione tutte le informazioni online in Internet. Service & Support (http://www.siemens.com/automation/service&support) Su questo sito si possono trovare: la Newsletter con informazioni sempre aggiornate sui prodotti; la funzione di ricerca in Service & Support per il reperimento di documenti aggiornati; un Forum, luogo di scambio di informazioni tra utenti e personale specializzato di tutto il mondo; il partner di riferimento locale per l'automazione. informazioni sull'assistenza tecnica sul posto, riparazioni e ricambi. Molte altre informazioni utili sono disponibili nella rubrica "Servizi". Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09 17
Prefazione 1.1 Prefazione 18 Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09
Sistemi di automazione ad elevata disponibilità 2 2.1 Sistemi di automazione ridondati di SIMATIC Finalità di impiego dei sistemi di automazione ridondati Generalmente i sistemi di automazione ridondati vengono impiegati allo scopo di ottenere una disponibilità e una sicurezza più elevate. Figura 2-1 Finalità d'impiego di sistemi di automazione ridondati Tenere presente la differenza esistente tra sistemi ad elevata disponibilità e sistemi ad elevata sicurezza. L'S7 400H è un sistema di automazione ad elevata disponibilità il cui impiego nel controllo di processi di sicurezza è consentito esclusivamente previa programmazione e parametrizzazione conformi alle regole previste per i sistemi F. Per ulteriori informazioni consultare il seguente manuale: SIMATIC Industrie Software S7 F/FH Systems (http://support.automation.siemens.com/ww/view/en/2201072) Perché sistemi ad elevata disponibilità nella tecnica di automazione? Lo scopo dell impiego di sistemi di automazione ad elevata disponibilità consiste nella riduzione del fermo di produzione a prescindere dal fatto che i guasti siano dovuti a un errore o a lavori di manutenzione. Maggiori sono i costi dovuti ad un periodo di inattività della produzione e più redditizio si rivela l'impiego di un sistema ad elevata disponibilità. I costi di investimento normalmente più elevati di un sistema ad elevata disponibilità vengono ammortizzati in breve tempo da una produzione senza guasti. Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09 19
Sistemi di automazione ad elevata disponibilità 2.1 Sistemi di automazione ridondati di SIMATIC Ridondanza software In numerose applicazioni, le esigenze di ridondanza o il complesso delle aree dell'impianto che richiedono sistemi di automazione ridondati non sono tali da richiedere tassativamente l'impiego di speciali sistemi ad elevata disponibilità. Spesso sono sufficienti semplici meccanismi software che intervengono in caso di guasto rendendo possibile, in un sistema sostitutivo, il proseguimento di un compito di automazione interrotto. Il software opzionale "Ridondanza software SIMATIC S7" può essere impiegato nei sistemi standard S7-300 e S7-400 per controllare processi che tollerano tempi di commutazione sul sistema sostitutivo dell'ordine di pochi secondi, quali p. es acquedotti, impianti di depurazione dell'acqua o il flusso del traffico. Periferia ridondata Si definiscono periferia ridondata unità di ingresso/uscita doppiamente disponibili che vengono progettate ed impiegate a coppie. L'impiego della periferia ridondata offre una disponibilità elevata in quanto, in questo caso, sia il guasto di una CPU che quello di un'unità di ingresso/uscita viene tollerato. Per l'impiego della periferia ridondata, utilizzare i blocchi della biblioteca "Ridondanza della periferia funzionale", vedere il capitolo Collegamento della periferia ridondata (Pagina 137). 20 Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09
Sistemi di automazione ad elevata disponibilità 2.2 Aumento della disponibilità di impianti 2.2 Aumento della disponibilità di impianti Il sistema di automazione S7 400H soddisfa le elevate esigenze di disponibilità, intelligenza e decentralizzazione poste ai moderni sistemi di automazione. Esso offre inoltre tutte le funzioni per la rilevazione e l'elaborazione di dati di processo nonché per il comando, la regolazione, il controllo di impianti e aggregati. Compatibilità nell'intero sistema Il sistema di automazione S7 400H e tutti gli altri componenti di SIMATIC, p. es. il sistema di controllo SIMATIC PCS7, sono compatibili tra loro. La compatibilità nell'intero sistema, a partire dai pannelli di controllo fino ai sensori ed attuatori, è scontata e garantisce la massima prestazione del sistema. Figura 2-2 Soluzioni di automazione compatibili con SIMATIC Disponibilità a gradi con l'impiego ridondato dei componenti Per consentirne la disponibilità in ogni situazione, l's7 400H è stato ideato in modo ridondato. Vale a dire che tutti i componenti essenziali sono doppi. Sono doppiamente disponibili: l'unità centrale (CPU), l'alimentazione e l'hardware per l'accoppiamento delle due unità centrali. L'utente decide poi, in funzione del processo che intende automatizzare, quali ulteriori componenti ridondare per ottenere una maggiore disponibilità. Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09 21
Sistemi di automazione ad elevata disponibilità 2.2 Aumento della disponibilità di impianti Nodi di ridondanza I nodi di ridondanza rappresentano la sicurezza contro i guasti di sistemi che impiegano molteplici componenti dello stesso tipo. L'indipendenza di un nodo di ridondanza si realizza quando il guasto di un componente nell'ambito del nodo non comporta alcuna limitazione dell'affidabilità di altri nodi o dell'intero sistema. Uno schema a blocchi consente di rappresentare in modo semplificato la disponibilità dell'intero sistema. In un sistema a due canali 1su2, il guasto di un componente del nodo di ridondanza non compromette la funzionalità dell intero sistema. Nella catena dei nodi di ridondanza il membro più debole determina la disponibilità dell'intero sistema. Senza guasti Figura 2-3 Esempio di ridondanza in una rete senza guasti Con guasti La figura seguente illustra come il guasto di un singolo componente non comprometta la funzionalità dell'intero sistema. Figura 2-4 Esempio di ridondanza in un sistema 1su2 con guasti Guasto ad un nodo di ridondanza (guasto totale) Nella figura seguente l intero sistema non è più funzionante perché in uno dei due nodi di ridondanza 1su2 sono guasti entrambi i componenti parziali (guasto totale). Figura 2-5 Esempio di ridondanza in un sistema 1su2 con guasto totale 22 Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09
Configurazioni possibili dell's7 400H 3 3.1 Configurazioni possibili dell's7 400H La prima parte della descrizione inizia con la configurazione principale del sistema di automazione ad elevata disponibilità S7 400H e dei componenti che costituiscono il sistema di base S7 400H. Successivamente vengono descritti i componenti hardware che consentono di ampliare il sistema di base. La seconda parte descrive gli strumenti software con i quali eseguire la progettazione e la programmazione dell's7 400H. Vengono inoltre descritte le integrazioni e gli ampliamenti delle funzioni che distinguono questo sistema dal sistema standard S7 400 e che sono necessari per la creazione del programma utente al fine di consentire lo sfruttamento mirato delle proprietà dell S7 400H volte ad incrementare la disponibilità. Informazioni importanti sulla progettazione AVVERTENZA Apparecchiature aperte Le unità di un sistema S7-400 sono apparecchiature aperte. Ciò sta ad indicare che l's7 400 può essere montato esclusivamente in custodie, armadi o in quadri elettrici accessibili soltanto tramite chiavi o appositi strumenti. L'accesso alle custodie, agli armadi o ai quadri elettrici, deve essere reso possibile soltanto a personale istruito o abilitato. Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09 23
Configurazioni possibili dell's7 400H 3.1 Configurazioni possibili dell's7 400H La figura seguente mostra un esempio di configurazione di un S7 400H con periferia decentrata condivisa e collegamento a un bus ridondato. Nelle pagine seguenti vengono descritti i componenti software e hardware necessari al montaggio e al funzionamento di un S7 400H. Figura 3-1 Panoramica Ulteriori informazioni I componenti del sistema standard S7 400 vengono impiegati anche nei sistemi di automazione ad elevata disponibilità S7 400H. La descrizione dettagliata di tutti i componenti hardware dell's7 400 è disponibile nel manuale di riferimento Sistemi di automazione S7 400; Caratteristiche delle unità modulari. Lo sviluppo del programma utente e l impiego di blocchi in un sistema di automazione S7 400 ad elevata disponibilità sono assoggettati alle medesime regole previste per il sistema S7 400 standard. Attenersi alle descrizioni contenute nel manuale Programmazione con STEP 7 e nel manuale di riferimento Sistema di automazione S7 300/400; Funzioni standard e di sistema. 24 Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09
Configurazioni possibili dell's7 400H 3.2 Regole per l equipaggiamento di una stazione H 3.2 Regole per l equipaggiamento di una stazione H Oltre alle regole generali valide per la disposizione di unità nell's7-400, osservare, per quanto concerne una stazione H, anche le seguenti indicazioni: Le unità centrali devono essere inserite rispettivamente negli stessi posti connettore. Le interfacce master DP esterne impiegate in modo ridondato o le unità di comunicazione, devono essere inserite rispettivamente negli stessi posti connettore. Le interfacce master DP esterne per i sistemi master DP ridondati, possono essere inserite soltanto nelle apparecchiature centrali e non in quelli di ampliamento. Le unità impiegate in modo ridondato (p. es. CPU 41x 4H, interfaccia slave DP IM 153-2) devono essere identiche ovvero presentare lo stesso numero di ordinazione e la stessa versione o stato di firmware. Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09 25
Configurazioni possibili dell's7 400H 3.3 Sistema di base dell's7 400H 3.3 Sistema di base dell's7 400H Hardware del sistema di base Il sistema di base è costituito dai componenti hardware indispensabili per un controllore ad elevata disponibilità. La figura seguente illustra i componenti della configurazione. Il sistema di base può essere ampliato con unità standard dell S7 400. Sono tuttavia previste limitazioni per le unità di comunicazione e funzionali, consultare l appendice Unità funzionali e di comunicazione impiegabili nell's7 400H (Pagina 375). Figura 3-2 Hardware del sistema di base S7 400H Unità centrali L essenza dell è costituita dalle due unità centrali. Un interruttore sul lato posteriore della CPU consente di impostare i numeri dei telai di montaggio. Nel seguito la CPU sul telaio di montaggio 0 verrà definita CPU 0, la CPU sul telaio di montaggio 1 CPU 1. Telaio di montaggio per l's7 400H Il telaio di montaggio UR2-H consente la configurazione di due sistemi parziali separati dotati ciascuno di nove posti connettore e si addice al montaggio in armadi con dimensioni di ingombro di 19. In alternativa è possibile anche installare l's7 400H su due telai di montaggio distinti. In questo caso si consiglia l'impiego di telai di montaggio centrali UR1 o UR2. 26 Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09
Configurazioni possibili dell's7 400H 3.3 Sistema di base dell's7 400H Alimentazione L'alimentazione richiede per ogni CPU H, ovvero per ognuno dei due sistemi parziali dell S7-400H, un alimentatore della gamma di sistema standard dell S7-400. L'incremento della disponibilità dell'alimentazione può essere realizzato collocando due alimentazioni ridondabili in ogni sistema parziale. Utilizzare in questo caso le unità di alimentazione PS 405 R / PS 407 R, che possono anche essere combinate nel sistema ridondante (PS 405 R con PS 407 R). Moduli di sincronizzazione I moduli di sincronizzazione consentono l'accoppiamento delle due unità centrali. Esse vengono montate nelle unità centrali e sono intercollegate tramite cavi a fibre ottiche. I moduli di sincronizzazione sono disponibili in due tipi, uno raggiunge una distanza massima di 10 m tra le due CPU, l'altro di 10 Km. I sistemi H richiedono l impiego di 4 moduli di sincronizzazione rispettivamente dello stesso tipo. I moduli di sincronizzazione sono descritti nel capitolo Moduli di sincronizzazione dell's7 400H (Pagina 279). Cavo a fibre ottiche I cavi a fibre ottiche collegano i moduli di sincronizzazione per l'accoppiamento di ridondanza tra le due unità centrali. Essi collegano a coppia rispettivamente i moduli di sincronizzazione superiori e inferiori. Le specifiche sui cavi a fibra ottica da impiegare in un sono riportate nel capitolo Scelta dei cavi a fibre ottiche (Pagina 285). Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09 27
Configurazioni possibili dell's7 400H 3.4 Periferia per l's7 400H 3.4 Periferia per l's7 400H Per l S7 400H è possibile impiegare le unità di ingresso/uscita di SIMATIC S7. La periferia può essere impiegata nei seguenti dispositivi: apparecchiature centrali apparecchiature di ampliamento a livello decentrato mediante PROFIBUS DP. Le unità funzionali (FM) e di comunicazione (CP) impiegabili in un S7 400H sono elencate nell appendice Unità funzionali e di comunicazione impiegabili nell's7 400H (Pagina 375). Possibilità di configurazione della periferia Possibilità di configurazione previste per le unità di ingresso/uscita: Configurazione unilaterale ad un canale con disponibilità normale Nella configurazione unilaterale ad un canale le unità di ingresso/uscita sono presenti una sola volta. Le unità di ingresso/uscita sono situate in un preciso sistema parziale e vengono indirizzate soltanto da questo. Tuttavia, nella configurazione ridondata, entrambe le CPU sono collegate tra loro mediante l accoppiamento di ridondanza ed elaborano quindi il programma utente nel medesimo modo. Configurazione ad un canale condivisa con disponibilità elevata Nella configurazione decentrata, unilaterale, ad un canale, le unità di ingresso e uscita sono presenti una sola volta, tuttavia, esse sono accessibili ad entrambi i sistemi parziali. Configurazione ridondata a due canali ad elevata disponibilità Nella configurazione ridondata a due canali le unità di ingresso/uscita sono presenti in modo ridondato e accessibili ad entrambi i sistemi parziali. Ulteriori informazioni Informazioni dettagliate sull'impiego della periferia sono riportate nel capitolo Impiego della periferia nell's7 400H (Pagina 129). 28 Manuale di sistema, 11/2011, A5E00267699-09