Hochverfügbarkeit –
Hot-Standby mit SIMATIC S7-400H

Die SIMATIC S7-400H ist eine Steuerung mit zwei H-CPUs gleichen Typs, wobei im Fehlerfall vom Mastersystem auf die Re­serve­station umgeschaltet wird. Sie eignet sich für hochverfügbare Prozesse mit Hot-Standby-Anforderung (Prozesse mit Umschalt­zeiten kleiner 100 msec). Für die SIMATIC S7-400H stehen zwei CPUs für die unter­schiedlichen Leistungs­an­for­derungen zur Verfügung.

Neben einem großen Mengengerüst zeichnen sich die H-CPUs insbesondere durch ihre Performance aus. Die beiden H-CPUs sind über Lichtwellenleiter und sog. Sync-Module miteinander verbunden, die direkt auf die CPU gesteckt werden können. So geht kein Steckplatz auf dem Baugruppenträger verloren und die Kommunikation verläuft sehr schnell. Die Sync-Module können unter Spannung ausgetauscht werden.

Synchronisation

Die Methode der ereignisgesteuerten Synchronisation ermöglicht im Fehlerfall eine schnelle und stoßfreie Umschaltung auf die redundante CPU. Diese nimmt dann die Bearbeitung an der Unterbrechungsstelle ohne Informations- und Alarmverlust auf. Das Betriebssystem sorgt dafür, dass alle Befehle, deren Ausführung unterschiedliche Zustände in beiden Systemen hervorrufen würde, miteinander synchron laufen. Dazu ist keine Programmierung oder Para­metrierung durch den Anwender erforderlich.

Aufbau

Für die Zentralgeräte gibt es zwei Konfigurationsmöglichkeiten:

• Wenn die Teilgeräte aus Verfügbarkeitsgründen völlig voneinander getrennt sein müssen, ist der Aufbau mit zwei Standard-Bau­gruppen­trägern (UR1 und UR2) gut geeignet. In jedem Rack stecken eine CPU und eine Stromversorgung (PS). Wenn eine besonders hohe Verfügbarkeit erforderlich ist, können zwei redundante PS eingesetzt werden. Die Entfernung zwischen beiden Racks beträgt max. 10 km.
• Im Baugruppenträger UR2-H mit geteiltem Rückwandbus stecken zwei CPUs mit jeweils einer einfachen oder redundanten Stromversorgung. Das ermöglicht einen besonders kompakten Aufbau.

Peripherie

Je nach Anschlussart sind folgende Peripherie-Komponenten einsetzbar:

• beim einseitigen Anschluss alle PROFIBUS-Slaves
• beim geschalteten und redundanten Anschluss die ET 200M

Engineering

Die Programmierung erfolgt wie bei einem Standard-System in allen STEP 7-Programmiersprachen. Dabei lassen sich Programme von Standard-Systemen leicht auf ein redundantes System portieren und umgekehrt. Beim Laden des Programms wird dieses automatisch auf die beiden redundanten CPUs aufgeteilt. Die Parametrierung der redundanzspezifischen Funktionen und Konfigurationen wird mit dem Optionspaket S7 H Systems durchgeführt (ab STEP 7 Version 5.3 integriert). Der Projekteur kann sich voll auf die Steuerung des Prozesses konzentrieren.

Diagnose / Baugruppentausch

Neben den Standard-Diagnosefunktionen stehen noch folgende Funktionen zur Verfügung:

• Mit den integrierten Selbstdiagnosefunktionen erkennt und meldet das System schon Fehler, bevor sie sich auf den Prozess auswirken. Sie ermöglichen den gezielten Austausch der fehlerhaften Komponenten und verkürzen so die Reparaturzeit.
• Alle Komponenten können im laufendem Betrieb ausgetauscht werden (Online-Reparatur). Beim Tausch einer CPU wird diese automatisch mit allen aktuellen Programmen und Daten nachgeladen. Möglich sind auch Programmänderungen im laufendem Betrieb, z.B. Ändern und Nachladen von Bausteinen
• Ebenfalls können Konfigurationsänderungen im laufenden Betrieb durchgeführt werden, z.B. Hinzufügen oder Entfernen von DP-Slaves oder Baugruppen, Änderung der Speicherbestückung der CPU.

Mehr Informationen

Broschürenauszug "SIMATIC S7-400H" Handbuch "Automatisierungssystem S7-400H – Hochverfügbare Systeme"