Merkezi Birim 6ES7 414-4HJ04-0AB0 6ES7414-4HJ04-0AB0 6ES7414-4HJO4-0OABO

Siemens 6ES7414-4HJ04-0AB0 | SIMATIC S7-400H CPU 414H — Yedekli Merkezi İşlem Birimi, 1.4MB Bellek, 4 Arayüz (1 MPI/DP + 1 DP + 2 Senkron), 4.5W, 219x50x290mm, 1.07kg

Genel Bakış

Siemens 6ES7414-4HJ04-0AB0 SIMATIC S7-400H yüksek kullanılabilirlik denetleyici ailesinin merkezi işlem birimlerinden biri olan CPU 414H'dir. Tüm H serisi CPU'lar gibi, 414H de çift olarak konuşlandırılmak üzere tasarlanmıştır: iki ayrı rack'e takılı, senkronizasyon arayüzleri aracılığıyla fiber optik senkronizasyon kablolarıyla birbirine bağlı ve aynı programı eş zamanlı olarak sıcak yedekli bir konfigürasyonda çalıştıran iki özdeş CPU.

Bir CPU arızalandığında, partneri kontrollü süreçte kesinti olmadan anında — tek bir tarama döngüsü içinde — devralır.

6ES7414-4HJ04-0AB0, 414H bellek aralığının giriş noktasında yer alır ve program ile veri arasında eşit olarak bölünmüş toplam 1.4MB bellek sunar.

Aynı ailedeki halefine (belleği 2.8MB'a çıkaran 6ES7414-4HM14-0AB0) kıyasla, 4HJ04 varyantı, orta düzeyde karmaşıklığa sahip proses kontrol programları için uygundur — önemli PID döngü yönetimi ve alarm işleme gerektiren ancak en büyük sürekli proses otomasyon uygulamalarının çok büyük program ve veri yapılarını gerektirmeyen programlar.

4.5W güç kaybı ve 1.07kg ağırlık, kompakt, verimli tasarlanmış bir modülü yansıtır — bu rakamlar, birçok modülün ortak bir kabini paylaştığı ve termal yönetimin gerçek bir mühendislik düşüncesi olduğu çoklu rack S7-400 kurulumlarında önemlidir.

4.5W'ta, CPU 414H'nin termal katkısı, tam dolu bir rack'te bile mütevazıdır.

Anahtar Özellikler

S7-400H CPU Aralığında 414H

S7-400H platformu, otomasyon programının ölçeğine uyacak şekilde bellek kapasitesinde artan birden fazla H-CPU varyantı sunar. CPU 412H (6ES7412-3HJ14-0AB0), daha küçük proses birimleri için uygun olan 768KB toplam ile başlar.

1.4MB'taki CPU 414H (bu parça) orta büyüklükte ve karmaşıklıkta programları işler. 2.8MB'taki CPU 414H (6ES7414-4HM14-0AB0), daha büyük sürekli proses kontrol programlarına genişler. En üstte, CPU 417H varyantları en karmaşık tesis genelindeki otomasyon programları için 20MB'a kadar ulaşır.

4HJ04'ün 1.4MB bellek bölümü — 700KB veri ve 700KB program — dengeli bir tasarım felsefesini yansıtır. Proses kontrol programları, proses veri nesnelerinin (PDO'lar), alarm tablolarının ve tarihçi tamponlarının kapsamlı kullanımı nedeniyle, eşdeğer makine kontrol programlarından daha büyük veri yapıları üretme eğilimindedir.

Eşit 700KB/700KB bölümü bunu kabul eder ve program belleğinin yanı sıra önemli veri belleği sağlar.

414H'nin hedeflediği uygulama aralığı için — bir damıtma kolonu, bir reaktör bölümü veya bir su arıtma aşaması gibi bir proses biriminin kontrolü — 700KB program belleği, birkaç yüz kontrol döngüsünü, ilgili alarm mantığını ve SCADA katmanıyla iletişim yönetimini barındırır.

Çift PROFIBUS DP Arayüzü — Ağ Esnekliği

CPU 414H üzerindeki iki PROFIBUS DP arayüzü, ayrı saha cihazı ağlarının bağımsız yönetimini sağlar:

MPI/DP birleşik arayüzü: MPI (programlama terminali ve HMI bağlantısı için) veya PROFIBUS DP ana bilgisayarı olarak yapılandırılabilir. DP ana bilgisayarı olarak yapılandırıldığında, bu arayüz bir grup PROFIBUS saha cihazını yönetir — örneğin, sürücülere, değişken hızlı pompalara ve motor başlatıcılara adanmış bir PROFIBUS ağı.

Özel DP arayüzü: Her zaman PROFIBUS DP ana bilgisayarı olarak çalışır.

Bu arayüz, ikinci, bağımsız bir PROFIBUS ağını yönetir — örneğin, sürücü ağından ayrı olarak enstrümantasyona (basınç, akış, sıcaklık vericileri) adanmış bir ağ.

Sürücüleri ve enstrümantasyonu bağımsız PROFIBUS segmentlerine ayırmak, proses otomasyonunda yaygın bir tasarım uygulamasıdır.

Sürücü modülleri önemli miktarda veri trafiği üretir (sık hız ve tork verisi güncellemeleri) ve enstrümantasyon için güncelleme oranını yavaşlatan PROFIBUS bant genişliğini tüketebilir. 

Her biri kendi DP ana bilgisayar arayüzünde bulunan ayrı segmentler, bu trafik profillerini izole eder ve her iki ağ türünün de gereken güncelleme oranlarını bağımsız olarak elde etmesini sağlar.

Senkronizasyon ve Sıcak Yedekli Yedeklilik

İki senkronizasyon modülü arayüzü, takılabilir IF 960 fiber optik senkronizasyon alt modüllerini kabul eder. Bu alt modüller, iki CPU rack'i arasında iki bağımsız, galvanik olarak izole edilmiş senkronizasyon bağlantısı oluşturan fiber optik kablolar aracılığıyla partner CPU rack'indeki karşılık gelen alt modüllere bağlanır.

Her iki CPU rack'i de aynı programı eş zamanlı olarak çalıştırır ve senkronizasyon bağlantıları aracılığıyla her tarama döngüsünde verilerini senkronize eder.

Aktif CPU bir donanım hatası algılarsa, beklemedeki CPU'ya hemen devralması için sinyal verir — beklemedeki CPU tüm güncel verilere sahiptir ve yeniden başlatma olmadan yürütmeye devam eder. 

Saha cihazlarının bakış açısından, PROFIBUS döngüleri kesintisiz devam eder.

İki senkronizasyon bağlantısı zorunludur: bir senkronizasyon bağlantısı arızalanırsa, sistem çalışmaya devam eder ancak yedeklilik azalır — bir bağlantı senkronizasyonu sağlarken, hata alarmı bakım ekibini herhangi bir proses kritik olayı meydana gelmeden önce ikinci bağlantıyı onarmaya yönlendirir.

SSS

S1: CPU 414H, 412H ile nasıl karşılaştırılır ve aralarında nasıl seçim yapılır?

CPU 412H, tek bir MPI/DP arayüzü ve iki senkronizasyon arayüzü ile 768KB toplam belleğe sahiptir — özel ikinci bir DP bağlantı noktası yoktur. CPU 414H, 1.4MB belleğe sahiptir ve ikinci bir özel PROFIBUS DP ana bilgisayar arayüzü ekler.

Proses kontrol programı kompakt olduğunda ve tek bir PROFIBUS ağı yeterli olduğunda 412H'yi seçin.

Programın ~640KB'den fazla olması gerektiğinde (bir miktar pay bırakarak) veya büyük saha cihazı sayıları için iki bağımsız PROFIBUS DP ağı gerektiğinde 414H'yi seçin.

S2: CPU 414H, yalnızca bir ünite takılıysa standart S7-400 (H olmayan) modunda çalışabilir mi?

Evet. Yalnızca bir CPU 414H takılı olduğunda veya iki CPU arasındaki senkronizasyon bağlantısı olmadığında, CPU "tekli çalışma" modunda çalışır — kullanıcı programını çalıştırır ve yedeklilik fonksiyonu olmadan PROFIBUS ağlarını normal şekilde kontrol eder.

CPU, tam yedekliliğin mevcut olmadığını belirten bir teşhis alarmı üretir.

Tüm proses kontrol fonksiyonları normal şekilde çalışır; yalnızca ikinci CPU ve senkronizasyon bağlantıları geri yüklenene kadar otomatik arıza devralma koruması yoktur.

S3: STEP 7 tek programlama ortamı mıdır ve TIA Portal destekleniyor mu?

CPU 414H, Siemens STEP 7 Professional V5.4 SP4 veya daha yenisi ile programlanır — klasik STEP 7 ortamı.

TIA Portal, S7-400H CPU ailesini programlama için desteklemez. S7-400H sistemleri için mevcut STEP 7 projeleri, geliştirme ve bakım için STEP 7 ortamında kalmalıdır.

Yeni yüksek kullanılabilirlik PLC projeleri için Siemens, mevcut nesil TIA Portal uyumlu yedek platformu olarak S7-1500H'yi sunar.

S4: Çalışan bir H sisteminde 6ES7414-4HJ04-0AB0'ı değiştirmek için ne gibi bir prosedür gereklidir?

S7-400H, partner CPU çalışmaya devam ederken çevrimiçi CPU değişimi destekler.

Değiştirme prosedürü: Arızalı CPU'yu içeren rack'in gücünü kapatın, CPU modülünü fiziksel olarak değiştirin, rack'e gücü geri verin — değiştirilen CPU, senkronizasyon bağlantıları aracılığıyla hala çalışan partner CPU ile senkronize olur ve otomatik olarak sıcak yedekli duruma geri döner. 

Program indirme gerekmez (program çalışan CPU'nun belleğindedir ve yeniden senkronizasyon sırasında değiştirilene kopyalanır).

Değiştirilen CPU'nun firmware sürümünü çalışan partner ile eşleştirmek, uyumluluğu sağlamak için önerilir.

S5: CPU 414H'den mevcut bir Siemens platformuna geçiş yolu nedir?

Siemens, halef platformu olarak SIMATIC S7-1500H'yi önerir. S7-1500H CPU'lar (1513H-1 PN, 1517H-3 PN), PROFINET tabanlı saha cihazı ağları, TIA Portal mühendisliği ve önemli ölçüde daha büyük bellek ile karşılaştırılabilir veya üstün yüksek kullanılabilirlik yedekliliği sağlar.

Geçiş, donanım yeniden tasarımını (S7-1500 modülleri S7-400 rack'leriyle uyumlu değildir), programın STEP 7'den TIA Portal'a dönüştürülmesini (otomatik kod dönüştürme yok — manuel yeniden mühendislik gereklidir) ve saha cihazları için PROFIBUS'tan PROFINET IO'ya ağ geçişini içerir. 

Bu, genellikle planlanmış tesis duruşu sırasında yürütülen bir sermaye projesidir ve Siemens, geçişi desteklemek için geçiş araçları ve mühendislik hizmetleri sunar.