工作原理

CPU412-5H、CPU414-5H、CPU416-5H、CPU417-5H 操作系統(tǒng)自

動(dòng)地執(zhí)行所有 S7-400H 需要的附加功能：

? 數(shù)據(jù)通訊

? 故障響應(yīng)（切換到備用控制器）

? 2 個(gè)子單元的同步功能

? 自檢

“熱備”模式的 S7-400H 的運(yùn)行是根據(jù)主動(dòng)冗余原理（在發(fā)生故

障時(shí)，無(wú)擾動(dòng)地自動(dòng)切換）。根據(jù)這個(gè)原理，無(wú)故障時(shí)兩個(gè)子單

元都在運(yùn)行狀態(tài)。如果發(fā)生故障，正常工作的子單元能獨(dú)立地完

成整個(gè)過程的控制。

為了保證無(wú)擾動(dòng)地切換，必須做到中央控制器鏈路之間快速、可

靠的數(shù)據(jù)交換。

為此控制器必須自動(dòng)的接收

? 相同的用戶程序

? 相同的數(shù)據(jù)塊

? 過程映象內(nèi)容

? 相同的內(nèi)部數(shù)據(jù)，如計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、位存儲(chǔ)器等

這樣確保兩個(gè)子控制器要隨時(shí)更新內(nèi)容，并在任何時(shí)間只要一

個(gè)有故障，另一個(gè)可承擔(dān)全部控制任務(wù)，因此CPU的切換時(shí)間為

零，連接I/O站切換時(shí)間100ms。

為了無(wú)擾動(dòng)地切換，兩個(gè)單元必須保持同步。

S7-400H 運(yùn)行于“事件驅(qū)動(dòng)同步”。

這就是說兩個(gè)子單元有不同的內(nèi)部狀態(tài)時(shí)，就會(huì)進(jìn)行同步操作。

例如在下列情況：

? 直接 I/O 訪問

? 中斷，報(bào)警

? 刷新用戶時(shí)間

? 通過通訊功能修改數(shù)據(jù)

由操作系統(tǒng)自動(dòng)地執(zhí)行同步功能，編程時(shí)不需要考慮。

同步

S7-400H 執(zhí)行擴(kuò)展的自檢。包括如下內(nèi)容：

? 中央控制器間的鏈接

? CPU 模板

? 處理器/ASIC

? 存儲(chǔ)器

檢測(cè)到的每一個(gè)故障都給出報(bào)告。

運(yùn)行后的自檢，當(dāng)再起動(dòng)時(shí)，每個(gè)子單元完整地執(zhí)行所有的測(cè)

試功能。

周期運(yùn)行時(shí)的自檢：

全部自測(cè)試被分配到幾個(gè)周期中進(jìn)行。每個(gè)周期只執(zhí)行自檢中

的一部分，以減輕控制器的負(fù)擔(dān)。

通訊（高可用性的通訊）

SIMATIC 的高可用性的通訊，為用戶提供了一種新型的通訊

類型，它具有以下特點(diǎn)：

? 增強(qiáng)了可用性：

發(fā)生故障時(shí)，通過多達(dá) 4 個(gè)冗余連接，使通訊仍能繼續(xù)

進(jìn)行。對(duì)用戶來說，需要的切換過程是看不到的。

? 用戶友好特點(diǎn)

從用戶觀點(diǎn)來看，高可用性是看不到的，可使用含標(biāo)準(zhǔn)通訊的

用戶程序，不需要做修改。冗余功能只在參數(shù)化階段建立。

目前 S7-400H（冗余和非冗余配置）和 PC 支持容錯(cuò)通訊。PC

冗余需要有連接程序軟件包。

配置

由于對(duì)容錯(cuò)的要求不同，其配置也是各種各樣的：

? 非冗余或冗余總線

? 總線型或環(huán)形結(jié)構(gòu)