140CPU67160施耐德PLC
175&&this.height/this.width>=1){this.height=175;}if(this.width>240&&this.width/this.height>=1){this.width=240;}" onmouseover="SAlbum(this.src);" onmouseout="HAlbum();" onclick="PAlbum(this);" id="DIMG"/>
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??140CPU67160施耐德PLC说明140CPU67160& Modicon Quantum不仅提供了多种I/O模块供用户选择，而且还拥有全面的现场总线和网络通讯功能，能够很好地满足连续或半连续工业过程的需求，并且在大型基础设施控制中有很好的表现。施耐德电气公司在冗余处理架构方面拥有25年以上的经验，因而ModiconQuantum产品完全能满足用户针对人员、生产设施以及环境的安全要求，是确保设备具有可用性和安全的理想方案。施耐德昆腾莫迪康PLC产品可用于如下关键领域：石化冶金水泥能源交通机场水处理矿业水泥等140CPU67160是基于 486、586 和 Pentium 处理器的高性能可编程控制器系列，兼容 Unity Pro 软件。这些 CPU 中实现的部分特性有：b 优越的扫描时间和 I/O 吞吐量。b 处理定时中断和基于 I/O 的中断的能力。b 可处理快速任务和主任务。b 可通过 PCMCIA 内存扩展卡进行内存扩展。b CPU 中内置多种通信接口。b 在高端型号的前面板上，配有用户友好的诊断和操作 LCD 显示屏。可按照其内存容量、处理速度和通信选项对所提供的处理器进行区分。CPU 将应用程序存储在以电池供电的内部 RAM 中。电池位于模块的正面，可在 CPU运行的同时进行维护。为了保护应用程序免遭操作中的无意改变，处理器在前面板上有一个钥匙开关。该钥匙开关还可用于启动和停止 CPU。140 CPU 311 10 处理器只有一个内存保护波段开关。还可以通过在配置模式下对一个存储器保护位进行设置，来锁定任何的程序更改( 通过PC 编程或下载)。高端处理器 140 CPU 651 50/60，140CPU65260 和 140 CPU 671 60 具有 2 个 PCMCIA内存扩展卡插槽：b 一个上插槽( 编号 0)，用于插入内存扩展卡( 程序、符号、常量和/ 或数据文件)。b 一个下插槽( 编号 1)，用于插入数据文件专用内存扩展卡。更多施耐德系列产品，敬请关注施耐德莫迪康昆腾140PLC系列CPU（Modicon Quantum）&140CPU67160& Unity CPU 266MHz, 2M, Kb, 1MB, 1MB+, 1USB, 1ETH&140CPU67060& Unity HSBY CPU 67060,热备冗余CPU &140CPU67260& Unity HSBY CPU 67260 ,热备冗余CPU&140CPU67261& 扩展型 Quantum热备 CPU&140CPU67861& Unity CPU，热备CPU,12M,SM单模光纤&140CPU65160& Unity CPU 266MHz, 2M, Kb, 1MB, 1MB+, 1USB, 1ETH&140CPU65260& Unity CPU 266MHz, 4M, Kb, 1MB, 1MB+, 1USB, 1ETH&140CPU65860& Unity CPU,单机CPU, 12M, 1MB, 1MB+, 1USB, 1ETH&140CPU65150& Unity CPU 166MHz, 2M, 768/7168Kb, 1MB, 1MB+, 1USB, 1ETH&140CPU31110& Unity CPU 486处理器,66MHz, 2M SRAM,& 2MB&1MB+&140CPU43412U Unity CPU 486 处理器,66MHz, 2M SRAM, 2MB&1MB+&&&&施耐德莫迪康昆腾140PLC系列模块（Modicon Quantum）&140CPS11420& Quantum 电源，115/230 VAC，可累加，11Amp&140CPS21400& Quantum电源，24 VDC，可累加，8A&140CPS12420& Quantum 电源，115/230 VAC，冗余，11Amp&140CPS22400& Quantum 电源，24 VDC，冗余，8Amp&140ACI03000& 模拟量输入,单极性,8 通道,4-20mA 或 1-5VDC,12位&140ACI04000& 模拟量输入,16 通道,4-20mA,0-20mA,0-25mA,12或14位&140ACO02000& 模拟量输出,4 通道，4-20mA，通道隔离,12位&140ACO13000& 模拟量输出,8 通道，高密度&140NOE77101& Quantum Ethernet 10/100M 模板&140CRA93100& RIO 站适配器，S908 RIO，单电缆&140CRA93200& RIO 站适配器，S908 RIO，双电缆&140CRP93100& RIO 处理器接口，S908 Head，单电缆&140CRP93200& RIO 处理器接口，S908 Head，双电缆&140DAI34000& 开关量 AC 输入，16 点，24 VAC,隔离&140DAI35300& 开关量 AC 输入，32 点，24 VAC, 8 点成组隔离&140DAI74000& 开关量 AC 输入，16 点，230 VAC,隔离&140DAO84000& 开关量 AC 输出，16 点，24-230 VAC，隔离，4A/点&140DDI35300& 开关量 DC 输入，32 点，24 VDC, 4 组隔离&140DDI35310& 开关量 DC 输入,32 点,24 VDC, 4 组隔离,负逻辑&140DDO35300& 开关量 DC 输出，32 点，24 VDC, 4 组隔离, 0.5A/点&140DDI84100& 开关量 DC 输入，16 点，10-60 VDC, 8 组隔离&140DDO84300& 开关量 DC 输出，16 点，10-60 VDC, 2 组隔离, 2A/点&MA0185100& 远程I/O电缆 分支器&MA0186100& 远程I/O电缆 分离器&MA0329001& 远程I/O电缆 F 接头(10个/盒)&140DDI85300& 开关量 DC 输入，32 点，10-60 VDC, 4 组隔离&140NRP95400& S908 RIO光纤中继器&140CRP31200& E/IP 以太网IO处理器接口模块&140CRA31200& E/IP 以太网IO站适配器模块&140ERT85420& 事件纪录模块，SER&140XTS00200& 40 点模块端子条&140AVO02000& 模拟量输出，4 通道，电压&140DRA84000& 继电器输出，16 点，NO, 2A/点&140ARI03010& RTD 输入，8 通道，类型 NI 或 PT, 100, 200, 500, 1000&140NOE77111& Quantum Factorycast Web Server Ethernet 10/100M模板&140DAO85300& 开关量 AC 输出，32 点，24-230 VAC, 4 组隔离,1A/点&140DAI75300& 开关量 AC 输入，32 点，230 VAC, 8 点成组隔离&140AVI03000& 模拟量输入，8 通道，双极性，多量程&140ATI03000& TC 输入，8 通道，类型 J, K, E, T, S, R, B&&TSXMRPC007M& Unity V2 PCMCIA存储扩展卡（SRAM)，程序存储192-7168K，数据存储6976-0K&&施耐德Magelis GTO系列高级触摸屏面板人机界面&HMIGTO寸&HMIGTO3510 7寸&HMIGTO寸&HMIGTO寸&HMIGTO寸
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施耐德昆腾PLC热备系统手册
Modicon Quantum /2012Modicon QuantumHot Standby 系统 用户手册07/2012www.本文档中提供的信息包含有关此处所涉及产品之性能的一般说明和 / 或技术特性。 本文档并非用于 （也不代替）确定这些产品对于特定用户应用场合的适用性或可靠 性。任何此类用户或集成者都有责任就相关特定应用场合或使用方面对产品执行适 当且完整的风险分析、评估和测试。 Schneider Electric 或是其任何附属机构或子公 司对于误用此处包含的信息而产生的后果概不负责。如果您有关于改进或更正此出 版物的任何建议，或者从中发现错误，请通知我们。 未经 Schneider Electric 明确书面许可，不得以任何形式、通过任何电子或机械手段 （包括影印）复制本文档的任何部分。 在安装和使用本产品时，必须遵守国家、地区和当地的所有相关的安全法规。出于 安全方面的考虑和为了帮助确保符合归档的系统数据，只允许制造商对各个组件进 行维修。 当设备用于具有技术安全要求的应用场合时，必须遵守有关的使用说明。 如果在我们的硬件产品上不正确地使用 Schneider Electric 软件或认可的软件，则可 能导致人身伤害、损害或不正确的操作结果。 不遵守此信息可能导致人身伤害或设备损坏。 ? 2012 Schneider Electric。保留所有权利。2/2012目录安全信息 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 关于本书 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 9部分 I Modicon Quantum 热备系统简介 . . . . . . . . .章 1 Modicon Quantum Hot Standby 系统 . . . . . . . .1.1 Quantum 热备系统简介. . . . . . . . . . . 术语 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 目的和特性 . . . . . . . . . . . . . . . . 概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 冗余硬件 . . . . . . . . . . . . . . . . . Quantum Hot Standby CPU 前面板 . . . . . Hot Standby 同步链路 . . . . . . . . . . . S908 Hot Standby 硬件和拓扑. . . . . . . . Quantum Ethernet I/O Hot Standby 硬件和拓扑 混合以太网和 S908 RIO 的网络 . . . . . . . 配置要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . 热备的限制功能 . . . . . . . . . . . . . . 建立冗余 . . . . . . . . . . . . . . . . . Quantum Hot Standby 操作模式 . . . . . . . 远程 I/O 管理 . . . . . . . . . . . . . . . Hot Standby 编程差异 . . . . . . . . . . . 1.2 热备安全 CPU. . . . . . . . . . . . . . . 热备安全 CPU 详细信息 . . . . . . . . . . 安全 PLC 的操作模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131516 17 18 19 20 24 25 27 34 44 46 48 49 52 54 56 60 61 63部分 II 配置和维护 Quantum 热备系统 . . . . . . . . . .章 2 使用 Unity Pro 进行配置 . . . . . . . . . . . . . . .2.1 Unity Pro 选项卡和对话框. Unity Pro 简介. . . . . . 使用 & 概要 & 选项卡 . . . 使用 & 概述 & 选项卡 . . . 使用 “ 配置 ” 选项卡 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .656768 69 70 71 723/2012使用 “Modbus 端口 ” 选项卡 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 使用 “ 动态显示 ” 选项卡和 “PLC 屏幕 ” 对话框 . . . . . . . . . . . 使用 “ 热备 ” 选项卡 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 配置 PCMCIA 卡. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 配置 Modbus Plus 通讯类型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 非传输区域和反向传输字 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 设置 Quantum Hot Standby 系统. . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 读取和配置寄存器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hot Standby 命令寄存器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hot Standby 状态寄存器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 热备固件不匹配寄存器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 使用初始化的数据 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 同步系统定时器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 140 NOE 771 x1 和 140 NOC 78? 00 模块 . . . . . . . . . . . . Quantum Hot Standby 和 140 NOE 771 ?1/140 NOC 78? 00 模块 . . 140 NOE 771 x1/Quantum Hot Standby 系统中的 140 NOC 78? 00 操作 模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 NOE 771 x1/140 NOC 78? 00 IP 地址分配 . . . . . . . . . . Hot Standby 系统中的 140 NOE 771 x1/140 NOC 78? 00 模块 . . .78 80 84 86 87 89 90 92 93 97 100 101 102 103 104 106 110 112章 3 维护 Quantum 热备系统 . . . . . . . . . . . . . . .3.1 热备模块替换 . . . . . . . . . . . . . . . . . 替换模块 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 热备运行状况消息 . . . . . . . . . . . . . . . 验证 Quantum Hot Standby 系统的运行状况. . . . 3.3 单点检测故障 . . . . . . . . . . . . . . . . . 通过运行状况消息检测和诊断故障组件 . . . . . . 机架、 CPU、 Copro 和 RIO 主站上检测到故障状况 检测高速同步链路中断 . . . . . . . . . . . . . 排除主 PLC 的故障. . . . . . . . . . . . . . . 4.1 操作模式和切换信息 . . . . . . . . . 操作状态和模式 . . . . . . . . . . . 系统性能 . . . . . . . . . . . . . . 切换条件 . . . . . . . . . . . . . . 应用程序不匹配时的切换行为 . . . . . 切换时处理网络地址 . . . . . . . . . 测试 Quantum Hot Standby 系统的切换. 连接运行状况位和切换 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115116 116 117 117 118 119 120 123 125章 4 编程和调试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127128 129 134 135 137 139 144 1474/20124.2 Quantum 热备系统的 EFB . . . . . . HSBY_RD . . . . . . . . . . . . . HSBY_ST . . . . . . . . . . . . . HSBY_WR . . . . . . . . . . . . . REV_XFER . . . . . . . . . . . . . 4.3 设备限制 . . . . . . . . . . . . . . 本地 I/O 与分布式 I/O 的限制 . . . . . 模块限制 . . . . . . . . . . . . . . 应用程序限制 . . . . . . . . . . . . 4.4 PLC 通讯 . . . . . . . . . . . . . . 数据传输 . . . . . . . . . . . . . . 应用程序传输 . . . . . . . . . . . . 扫描时间 . . . . . . . . . . . . . . 4.5 开发 Hot Standby 应用程序 . . . . . . 调整 MAST 任务属性 . . . . . . . . . 如何对 Quantum 热备应用程序进行编程 将程序传输到主 PLC 和备用 PLC . . . 4.6 调试热备应用程序 . . . . . . . . . . 调试 . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .148 149 152 155 158 161 162 164 165 166 167 168 172 174 175 178 179 180 180部分 III 修改和升级 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .章 5 应用程序修改 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Quantum 热备应用程序不匹配. . . . . . . . . . . . . . . 在线或离线修改和应用程序不匹配 . . . . . . . . . . . . . 使用 “ 应用程序不匹配 ” 进行备用 CPU 在线应用程序修改 . . . 使用 “ 允许的应用程序不匹配 ” 进行主 CPU 在线应用程序修改 . 在允许应用程序不匹配的情况下执行离线应用程序修改 . . . . 切换方法和应用程序不匹配 . . . . . . . . . . . . . . . . 手动应用程序传输方法和应用程序不匹配 . . . . . . . . . . 有关使用应用程序不匹配的建议 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183185186 190 191 192 193 194 196 197章 6 固件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .固件级别 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Quantum 热备固件升级. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 执行操作系统升级过程 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .199200 202 203附录 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .附录 A Quantum 热备附加信息 . . . . . . . . . . . . . . .Hot Standby 系统中的同步链路光缆 . . . . . . . . . . . . . . . . 140 CPU 671 60 规格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 CPU 671 60S 规格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .207209210 213 216/20125140 CPU 672 60 规格 . . . . . . . . . 140 CPU 672 61 规格 . . . . . . . . . CRP 远程 I/O 主站处理器检测到错误模式 . 诊断 ID . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .218 221 224 226附录 B Quantum 热备控制、显示和菜单 . . . . . . . . . . .CPU 控制和显示 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . CPU LED 指示灯 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 使用 CPU LCD 显示屏 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .229230 233 234术语表 索引. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .245 2636/2012安全信息§重要信息声明 在尝试安装、操作或维护设备之前，请仔细阅读下述说明并通过查看来熟悉设备。 下述特别信息可能会在本文其他地方或设备上出现，提示用户潜在的危险，或者提 醒注意有关阐明或简化某一过程的信息。/20127请注意 电气设备的安装、操作、维修和维护工作仅限于合格人员执行。对于使用本资料所 引发的任何后果， Schneider Electric 概不负责。 专业人员是指掌握与电气设备的制造和操作及其安装相关的技能和知识的人员，他 们经过安全培训能够发现和避免相关的危险。8/2012关于本书概览文档范围 本指南描述由以下部分组成的 Modicon Quantum Hot Standby S908 系统和 Quantum EIO 系统： ? Unity Pro 软件 ? Modicon Quantum Hot Standby CPU： ? 140 CPU 671 60 ? 140 CPU 671 60S ? 140 CPU 672 60 ? 140 CPU 672 61? ? ? ?电源 远程 I/O (RIO) 网络 分布式 I/O (DIO) RIO 主站模块本指南描述如何构建 Quantum Hot Standby 系统。 Concept/ProWORX Quantum Hot Standby 系统的用户请注意， Unity Pro 和旧式系统之间存在重大差异，本指南 将对这些差异加以说明。 本文档的目标用户 任何在自动化系统中使用高可用性可编程逻辑控制器 (PLC) 容量容错性能的用户。 您应具备一定的 PLC 知识。最好熟悉自动化控制。 您应具备使用 Unity Pro 软件的知识。如果您熟悉以太网网络，则会大有帮助。/20129有效性说明 本文档适用于 Unity Pro 7.0 及更高版本。 相关的文件文件名称 Quantum EIO 远程 I/O 模块安装和配置指南 参考编号 S1A48978 （英语） S1A48981 、 （法语） S1A48982 （德语） 、 、 S1A48983 （意大利语） 、 S1A48984 （西班牙语） 、 S1A48985 （简体中文） Quantum EIO 分布式 I/O 网络安装和配置指南 S1A48986 （英语） S1A48987 ， （法语） S1A48988 （德语） ， ， S1A48990 （意大利语） ， S1A48991 （西班牙语） ， S1A48992 （简体中文） Quantum EIO 控制网络安装和配置指南 S1A48993 （英语） S1A48994 ， （法语） S1A48995 （德语） ， ， S1A48997 （意大利语） ， S1A48998 （西班牙语） ， S1A48999 （简体中文） Quantum EIO 系统规划指南 S1A48959 （英语） S1A4896 、 （法语） S1A48962 （德语） 、 、 S1A48964 （意大利语） 、 S1A48965 （西班牙语） 、 S1A48966 （简体中文） Modicon Quantum 动态更改配置用户指南 S1A48967 （英语） S1A48968 、 （法语） S1A48969 （德语） 、 、 S1A48970 （意大利语） 、 S1A48972 （西班牙语） 、 S1A48976 （简体中文） Unity Pro 程序语言和结构参考手册
、 （法语）
（德语） 、 、
（西班牙语） 、
（意大利语） 、
（简体中文）10/2012Unity Pro 操作模式 （英语）
、 （法语）
（德语） 、 、
（西班牙语） 、
（意大利语） 、
（简体中文）Quantum Unity Pro 硬件参考手册 （英语）
、 （法语）
（德语） 、 、
（西班牙语） 、
（意大利语） 、
（简体中文）Unity Pro 安装手册 （法语）
、 （英语）
（德语） 、 、
（西班牙语） 、
（意大利语） 、
（简体中文）您可以从我们的网站下载这些技术出版物和其它技术信息，网址是： www.。 关于产品的资讯警告意外的设备操作 应用此产品要求在控制系统的设计和编程方面具有丰富的专业知识。只允许具有 此类专业知识的人士对此产品进行编程、安装、改动和应用。 请遵守所有当地和国家 / 地区的安全法规和标准。 如果不遵守这些说明，将会导致死亡、严重伤害或设备损坏。 用户意见 欢迎对本书提出意见。您可以给我们发邮件，我们的邮件地址是 techcomm@。/20121112/2012Modicon Quantum Modicon Quantum 热备系统简介 /2012Modicon Quantum 热备系统简介I/201213Modicon Quantum 热备系统简介14/2012Modicon Quantum Quantum Hot Standby 系统 /2012Modicon Quantum Hot Standby 系 统1概述 本章介绍 Modicon Quantum Hot Standby 系统以及了解该系统所需的一些概念。 此外，本章还包括有关 Hot Standby 安全系统 （仅适用于 S908 RIO）和兼容设备 的信息。 本章包含了哪些内容？ 本章包含了以下部分：节 1.1 1.2 Quantum 热备系统简介 热备安全 CPU 主题 页 16 60/201215Quantum Hot Standby 系统1.1Quantum 热备系统简介概述 本节描述在开始配置和操作 Quantum 热备系统之前需要了解的信息。 本节包含了哪些内容？ 本节包含了以下主题：主题 术语 目的和特性 概述 冗余硬件 Quantum Hot Standby CPU 前面板 Hot Standby 同步链路 S908 Hot Standby 硬件和拓扑 Quantum Ethernet I/O Hot Standby 硬件和拓扑 混合以太网和 S908 RIO 的网络 配置要求 热备的限制功能 建立冗余 Quantum Hot Standby 操作模式 远程 I/O 管理 Hot Standby 编程差异 页 17 18 19 20 24 25 27 34 44 46 48 49 52 54 5616/2012Quantum Hot Standby 系统术语Hot Standby 术语 本手册使用了许多技术术语和缩写词。下面是最常用的一些： ? 应用程序： 指您编写的软件程序，用于为您的应用程序提供监视和控制。 ? copro： 指通过 CPU 之间的同步链路控制 Hot Standby PLC 之间的数据交换的协处理器。 ? 机架内 I/O： 此术语指直接连接到 Quantum 主机架的本地 I/O。本地 I/O 的控制权在 Hot Standby 应用程序中不会切换。它只会处于其本地 PLC 的控制下。本地 I/O 的逻 辑将写入 Hot Standby 应用程序 MAST 任务的第一个段。 ? 本地 PLC/ 对等 PLC： 本地 PLC 是您正操作的 Hot Standby 系统中的 PLC。另一个 PLC 是对等 PLC。 本地 PLC 可以是主 PLC 或备用 PLC，对等 PLC 可以是备用 PLC 或主 PLC。 ? 主机架： 这是支持处理器 （CPU 模块和 RIO 子站适配器模块 （140 CRA 93? 00、 140 CRA 312 00 或 BMX CRA 312 ?0） ）的机架。本地 I/O 可以放置在主机架 中，但它不属于 Hot Standby 系统，因为它仅由本地 PLC 控制，而不是由对等 PLC 控制。 ? 程序循环： 在 Hot Standby 系统中，程序循环只能使用 MAST 任务 （请参阅 专用的 MAST 任务 ( 参见第 57 页 )） MAST 任务循环分为四个主要部分： 。 ? 输入驱动程序：扫描与 MAST 任务关联的所有输入模块 ? Hot Standby 系统功能：在 CPU 和 Copro 之间进行数据交换，并进行系统检 查 ? 用户逻辑执行：系统执行与 MAST 任务相关的应用程序 ? 输出驱动程序：系统将应用程序执行过程中计算的输出应用于与 MAST 任务 关联的所有输出模块?切换：指应用程序控制从主控制器转换到备用控制器的时刻。切换事件具有有限的持续 时间。它可以通过以下方式启动： ? 手动启动 ? 由应用程序启动 ? 通过系统条件自动启动/201217Quantum Hot Standby 系统目的和特性目的 Quantum Hot Standby 是一种工业控制平台，旨在提供适用于各种条件的自动冗 余。该系统的主要组件是两个 PLC，即一个 “ 主 ”PLC 和一个 “ 备用 ”PLC。 通过编程为检测和响应已定义的系统状况， Quantum Hot Standby 系统可自动允许 备用控制器接管过程的控制权，从而成为新的主控制器。这种转换 （称为 “ 切换 ”） 的完成时间很短 （警戒时钟加上一个程序循环的长度） 。 特性 Quantum Hot Standby 系统： 可提高远程工作站的系统可用性，使您可以在远程子站继续受控时在主机架中执 行维护操作 ? 为 Quantum Ethernet I/O 和 / 或 S908 远程 I/O 系统提供控制冗余 ? 提供与 IEC 6113 - 3 兼容的、对用户友好的开发环境 ? 使得创建高可用性应用程序几乎与为独立 PLC 创建应用程序一样方便，并且几 乎不需要更改您的常规编程方法?18/2012Quantum Hot Standby 系统概述Quantum Hot Standby Quantum Hot Standby 控制器通过使用冗余硬件并在检测到某些已定义的系统事件 时自动切换到备用 （备份）硬件，来实现高系统可用性。尽管您以前的 PLC 经验 对于正确使用此系统十分重要，不过您还需要熟悉新概念、做法和限制，以正确实 现和管理 Quantum Hot Standby 的冗余。 注意：Premium Hot Standby、 Quantum 旧式或其他冗余系统的用户应该知道，这 些系统提供的冗余与 Quantum Hot Standby 系统提供的冗余之间存在差异。这些差 异包括术语、切换到备用系统的条件、系统要求和限制等。/201219Quantum Hot Standby 系统冗余硬件两个控制器：主控制器和备用控制器 Quantum Hot Standby 系统的基本要求是使用以下类型之一的两个完全相同的 Hot Standby PLC： ? 140 CPU 671 60 ? 140 CPU 672 60 ? 140 CPU 672 61 ? 140 CPU 671 60S （仅可用于 S908 RIO） 这些控制器必须具有相同的固件版本，且在各自的 Quantum 机架上位于所有模块的 相同插槽分配内。还必须运行相同的应用程序。 在正常运行的系统中，如果两个控制器具有完整功能，则两个完全相同的控制器采 用以下两个操作模式之一： ? 一个控制器充当主 PLC，在 “ 运行主控制器 ” 模式下操作。 ? 另一个控制器充当备用 PLC，在 “ 运行备用控制器 ” 模式下操作。 主 PLC 的角色与独立 PLC 的角色几乎完全相同。它运行整个应用程序，并提供独 立 PLC 中应具有的正常控制功能。 主 CPU： ? 执行整个应用程序 （包括 MAST 任务的第一段） ? 控制远程 I/O ? 在每次扫描时 （程序循环）更新备用 CPU 主 CPU 与独立 PLC 的主要差异在于： ? 主 Hot Standby 控制器定期与其备用 PLC 通讯，以便备用 PLC 随时准备好在需 要时充当主 PLC。 ? 主 PLC 会监控自己和特定关联设备，以确定是否满足指示切换的特定条件。 备用 PLC 的角色与独立 PLC 的角色不同。其角色是随时准备好立即取得系统的控 制权，并且不干扰主控制器所具有的控制。为此，它必须定期接收来自主控制器的 应用程序数据及远程和分布式 I/O 的当前状态。 备用 CPU： ? 仅执行应用程序 MAST 任务的第一个段 ? 验证主 CPU 和 CRP 模块的可用性 ? 可在主 CPU 中更新其 CPU、 CRP 模块和子站连接的状态 ? 仅控制其本地 I/O，无法控制远程或分布式 I/O 备用 PLC 还使用以下一组系统字定期将信息返回给主 PLC：反向传输寄存器。这些 系统字的内容可在备用 CPU 中运行的用户应用程序的第一段中进行编程 （和修 改） 。 最常见的用途是向主 PLC 提供有关备用 PLC 及其关联模块的运行状况的信息。20/2012Quantum Hot Standby 系统区分这两个控制器 这两个物理控制器被分配为 PLC A 或 PLC B。此分配用于配置以太网 CRP RIO 主 站模块的 IP 地址。 区分 A 和 B Hot Standby CPU 可以： ? 为每个 CPU 分配一个物理位置 ? 定义哪个 CPU 在系统启动时成为主 CPU警告意外的设备操作 在对 PLC 进行任何操作之前先确认其 A/B 分配。 如果不遵守这些说明，将会导致死亡、严重伤害或设备损坏。 在安装、操作、修改或维修 PLC 之前，不可假设 PLC 处于特定操作模式下。可通 过查看其 LCD 键盘、 LED 和系统状态字来确定两个 Hot Standby PLC 的操作模 式。 注意：在 Quantum Ethernet I/O Hot Standby 系统中，切换期间不会交换以太网 CRP IP 地址。 未进行 A/B 分配的 CPU 第一次启动， Hot Standby 菜单会显示在键盘 LCD 上， 以便用户可以将 A 或 B 分配给 CPU。 您还可以使用键盘 LCD 分配 / 更改 Hot Standby CPU 的 A/B 分配。在修改后， CPU 会将复位 CRP RIO 主站模块。 注意：当 CPU 处于运行模式时，无法更改其 A/B 分配。必须处于停止模式才能更改 其分配。 两个 CPU 不能具有相同的 A 或 B 分配： 如果一个 CPU 在开始时具有与另一个 CPU 相同的分配，则此 CPU 会转为停止 模式，显示 Hot Standby 菜单并等待从键盘进行分配。 ? 如果您更换其中一个 PLC，则 PLC A 和 PLC B 的标识可能不再与主操作模式和 备用操作模式一致。 这对于可能应用于 PLC 以便在系统中进行区分的所有物理标签都适用。?以太网 CRP 主站模块 IP 地址基于用户在 Unity Pro 配置的 IP 地址和 A/B 分配。 建立主控制器和备用控制器 如果系统配置正确，则第一个通电的 Hot Standby PLC 会充当主控制器的角色。因 此，可使用延时继电器或某些相关方式延迟对某个 PLC 通电，从而确定控制器角 色。/201221Quantum Hot Standby 系统当您同时为两个配置正确的 Hot Standby PLC 供电时，固件会将主角色自动分配给 A CPU。 注意： 您可以使用 CPU 键盘 ( 参见第 232 页 ) 更改此分配 需要完全相同的 RIO 主站模块 除了需要两个完全相同的控制器外， Quantum Hot Standby 系统还需要至少两个完 全相同的 Quantum RIO“ 主站 ” 模块 （每个机架上各一个） 。 这两个模块可以是： ? 140 CRP 931 00 （用于 S908 I/O 子站） ? 140 CRP 932 00 （用于 S908 I/O 子站） ? 140 CRP 312 00 （用于 Quantum Ethernet I/O 以太网 I/O 子站） CRP 模块的机架位置和固件版本在主系统和备用系统的主机架中必须相同。 CPU 同步链路警告意外的设备操作? ? ?在 Hot Standby CPU 同步链路端口之间建立无中断的点对点连接。 请勿在 CPU 同步链路所处的同一网络电缆上连接任何其他以太网设备。 请勿超过所选电缆类型的最大以太网电缆长度。如果不遵守这些说明，将会导致死亡、严重伤害或设备损坏。 CPU 同步链路是用于提供 Quantum Hot Standby 冗余的物理通讯通道。 其位于每个 控制器正面的 Hot Standby （标记为 “HSBY 链路 ”）端口之间。请勿在此链路上包 含交换机和集线器。有关详细信息，请参阅 Hot Standby 同步链路 ( 参见第 25 页 )。 RIO 冗余链路 RIO 网络 （S908 和 / 或 Ethernet）用作 Hot Standby 系统的冗余链路。对于某些操 作模式和错误检测，此冗余链路是必需的。 S908 和 / 或 Ethernet RIO CRP 主站模块可用于 RIO 冗余链路。 如果您不打算在一个 Hot Standby 系统中使用远程 I/O，则必须安装 S908 或 Ethernet CRP 主站模块及其连接网络。22/2012Quantum Hot Standby 系统不带任何远程 I/O 子站的 S908 系统：不带远程 I/O 的 Ethernet 系统：除了 CPU 同步链路 ( 参见第 25 页 ) 以外， Ethernet 系统在可以使用 ConneXium 扩展式可管理交换机 （在此架构中被称为双环路交换机 DRSs）的 CRP 之间有两 种类型的连接： ? 环路的一端：对于长距离连接 ( 参见第 26 页 ) （可使用光缆在长距离之间进行这 种连接） ，最多可连接两个 DRSs （不允许使用远程子站或分布式 I/O 设备） ? 环路的另一端：允许使用远程子站或 DIO 设备 （“DIO 云 ”） 有关更多信息，请参阅双环路交换机 ( 参见第 37 页 )。/201223Quantum Hot Standby 系统Quantum Hot Standby CPU 前面板前面板 下图显示 Hot StandBy CPU 模块前面板：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14型号、模块描述、颜色代码 防护盖 （打开） LCD 显示屏 （此处被防护盖遮住） 键开关 键盘 （带有 2 个红色 LED 指示灯） Modbus 端口 (RS-232) (RS-485) USB 端口 Modbus Plus 端口 PCMCIA 插槽 A 和 B 用于以太网通讯的 LED 指示灯 （黄色） HSBY 链路 （同步链路）光纤通讯端口 复位按钮 电池 （由用户安装） 2 个螺钉注意：Quantum CPU 配备了两个用于 Schneider PCMCIA 卡的插槽 （不接受其他 卡） 。24/2012Quantum Hot Standby 系统Hot Standby 同步链路电缆连接 主 CPU 和备用 CPU 中的 copros 必须通过插在 HSBY 链路插槽中的交叉光缆连接 ：如果电缆未连接，则 Quantum Hot Standby 处理器无法通讯，且 Hot Standby 系统 无法运行。 光缆单独出售：140 CPU 671 60 和 140 CPU 672 60 的多模型号 描述 490NORNOR CPU 672 61 的单模型号 VDIF VDIF 5 米 LC 双工 /LC 双工 - 简单 的 CPU 与 CPU 连接 5 米 SC 双工 /LC 双工 - PC 与 CPU 连接 1 3 米 MTRJ/MTRJ 5 米 MTRJ/MTRJ1. 以固件升级为例。此操作需要其他交换机：499NSS25101 （不受管理）或 TCSESM043F1CS0 （受管理） 。/201225Quantum Hot Standby 系统主 CPU 和备用 CPU 之间的光纤连接必须是直接电缆连接。 注意： 有关光缆使用的信息，请参阅建议 ( 参见第 210 页 )。警告意外的设备操作 请勿将集线器和交换机用作光纤链路的一部分。 如果不遵守这些说明，将会导致死亡、严重伤害或设备损坏。 中断的同步链路 如果同步链路电缆上的通讯断开，则： 主 CPU 会检测到断开，并保持为主 CPU。 ? 如果存在主 CPU，则备用 CPU 会请求备用 CRP。 ? 备用 CPU 确认其无法与主 CPU 通讯，并进入离线模式。?连接两个背板 主 CPU 和备用 CPU 背板之间可采用以下距离： ? 4 千米 （2.5 英里） （适用于 140 CPU 671 60、 140 CPU 672 60 和 140 CPU 671 60S） ? 16 千米 （10 英里）间距 （适用于 140 CPU 672 61） 如果模块相距超过 15 千米，则需要使用光缆 （请参阅第 222 页） ： 带 MTRJ 连接器的 62.5/125 微米多模光缆 （适用于 140 CPU 671 60、 140 CPU 671 60 和 140 CPU 672 60） ? 带 LC 型连接器的 9/125 微米单模光缆 （适用于 140 CPU 672 61）?26/2012Quantum Hot Standby 系统S908 Hot Standby 硬件和拓扑S908 系统组件 908 Quantum Hot Standby 系统的基本单一总线架构：1A+2A 1B+2B 3A+3B 4A+4B 5 6 7 8 9 10 11 12/2012主控制器的 CPU 和 copro 备用控制器的 CPU 和 copro Quantum RIO 主站模块 主电源和备用电源 同轴电缆 自端接 F 适配器 分离器 分支器 带干缆终端器的分支器 CPU 同步光纤链路 Unity Pro 工作站 S908 RIO 子站 27Quantum Hot Standby 系统双总线架构 S908 系统：1A 主控制器的 CPU 1B 备用控制器的 CPU 2A+2B Quantum RIO 主站模块 3A+3B 主电源和备用电源 4 同轴电缆 5 自端接 F 适配器 6 分离器 7 分支器 8 带干缆终端器的分支器 9 CPU 同步光纤链路 10 S908 RIO 子站28/2012Quantum Hot Standby 系统注意： 双总线架构： ? 需要使用单独的电缆走线槽以实现冗余。在单一总线架构中，一根电缆断开会导 致在断开点以外与 RIO 的通讯丢失。 ? 使用双总线架构时，将每个总线放置在单独通道中，且将通道隔开一定的距离。 通过这种方法，一个事件不大可能损坏两根电缆。 S908 RIO 网络 双电缆在 S908 Hot Standby 架构中可提供电缆冗余及 CPU 冗余。 最多可将 31 个 RIO 子站连接到两个 RIO 主站模块。 最小 Quantum Hot Standby 不需要任何 RIO 子站，但是必须至少包括一对连接的 RIO 主站模块。 部件列表 S908 单电缆 Hot Standby 系统的部件列表如下所示：名称 Quantum 标准机架 Quantum 电源 Quantum Hot Standby 控制器 参考号 140 XBP 0?? 00 140 CPS ??? ?0 140 CPU 672 61 140 CPU 671 60 140 CPU 672 60 140 CPU 671 60S 140 CRP 931 00 140 CRP 932 00 140 CRA 931 00 140 CRA 932 00 52
最低固件版本 ― ― ― ― ― ― 2.0 2.0 请参见软件要 求 ( 参见 第 47 页 ) ― ― ― ― 设备数 2 2 2 2 2 2 2 2 根据需要 根据需要 2 1 根据需要 根据需要Quantum Hot Standby RIO 主站模块 Quantum Hot Standby RIO 子站模块自端接 F 适配器 分离器 分支器 干线端接器注意：上述硬件在 Hot Standby 系统中始终是必需的，但是并不提供有用的冗余系 统，因为未包括以冗余方式管理的 I/O 模块。/201229Quantum Hot Standby 系统490 NRP 954 00 光纤中继器 490 NRP 954 00 中继器仅在 S908 CRP RIO 子站模块之间使用：如果在计算两个 490 NRP 954 00 光纤中继器之间的最大光路长度时需要帮助，请 。 参阅 《Modicon 140 NRP 954 00 和 140 NRP 954 01C 光纤中继器用户指南》30/2012Quantum Hot Standby 系统主主机架和备用主机架中 CRP 模块之间的同步链路必须是无中断的点对点连接。 490 NRP 954 00 中继器不能在两个 Hot Standby CRP RIO 子站模块之间使用：警告意外的设备操作? ? ?在 Hot Standby CPU 同步链路端口之间建立无中断的点对点连接。 请勿在 CPU 同步链路所处的同一网络电缆上连接任何其他以太网设备。 请勿超过所选电缆类型的最大以太网电缆长度。如果不遵守这些说明，将会导致死亡、严重伤害或设备损坏。/201231Quantum Hot Standby 系统140 NRP 954 0 光纤中继器 140 NRP 954 0 中继器可在 S908 CRP RIO 子站模块之间使用：32/2012Quantum Hot Standby 系统140 NRP 954 0 中继器可在两个 Hot Standby CRP RIO 子站模块之间使用：/201233Quantum Hot Standby 系统Quantum Ethernet I/O Hot Standby 硬件和拓扑Quantum EIO 系统组件 环路设计可建立电缆冗余，而不需要使用双电缆。下图显示 Quantum EIO Hot Standby 系统的基本菊花链环路架构：1A+2A 主控制器的 CPU 和 copro 1B+2B CPU 和 copro 备用控制器 3 CPU 同步光纤链路 4A+4B 主电源和备用电源 5A+5B 主远程 I/O 主站模块和备用远程 I/O 主站模块 6 远程 I/O 主站模块之间的 Ethernet 连接 7 菊花链回路配置中的 Ethernet 远程 I/O 子站 8 Unity Pro 工作站34/2012Quantum Hot Standby 系统Quantum EIO 网络 140 CRP 312 00 远程 I/O 主站模块通过 Ethernet 电缆和双环路交换机 （DRSs，必 要时使用）连接到 140 CRA 312 00 或 BMX CRA 312 ?0 远程 I/O 子站模块。此网 络使用菊花链环路拓扑和 RSTP 2004 协议。 连接到简单菊花链回路上两个 140 CRP 312 00 模块的远程 I/O 子站最多可达 30 个。如果您想要有 31 个子站，请使用高容量菊花链回路拓扑，有关更多信息，请参 阅 《Quantum EIO 系统规划指南》 。 主环路的另一端必须有两个直接连接的 140 CRP 312 00 模块，相互之间没有远程 I/O 子站。环路的这一端最多可有 2 个 DRSs。警告意外的设备操作? ? ?在 Hot Standby CPU 同步链路端口之间建立无中断的点对点连接。 请勿在 CPU 同步链路所处的同一网络电缆上连接任何其他 Ethernet 设备。 请勿超过所选电缆类型的最大 Ethernet 电缆长度。如果不遵守这些说明，将会导致死亡、严重伤害或设备损坏。 最小 Quantum Hot Standby 系统不需要任何远程 I/O 子站，但是必须至少包括一对 140 CRP 312 00 远程 I/O 主站模块。 部件列表 Quantum EIO Hot Standby 系统的部件列表如下所示：名称 Quantum 标准机架 Quantum 电源 Quantum Hot Standby 控制器1参考号 140 XBP 0?? 00 140 CPS ??? ?0 140 CPU 671 60 140 CPU 672 60 140 CPU 672 61最低固件版本 ― ― 3.0 3.0 3.0 1.0 1.0设备数 2 2 2Quantum Hot Standby 远程 I/O 主站模块 1 140 CRP 312 00 Quantum Hot Standby 远程 I/O 子站模块 140 CRA 312 00 BMX CRA 312 ?012 根据需要/201235Quantum Hot Standby 系统名称 双环路交换机 (DRS)参考号最低固件版本 设备数 根据需要TCSESM083F23F1 6.0 TCSESM063F2CU1 TCSESM063F2CS1 1.0Quantum Hot Standby 分布式 I/O 主站模块 140 NOC 780 00根据需要 （最多 8 个） 根据需要 （最多 2 个）Quantum Hot Standby 控制主站模块140 NOC 781 001.01BMX? ?CRA 312 ?0 需要： 140 CPU 已安装 3.1 或更高版本的固件 140 CRP 312 00 已安装 2.00 或更高版本的固件注意： 上述硬件在 Hot Standby 中是必需的，但是并不提供有用的冗余系统，因为 未包括以冗余方式管理的 I/O 模块。 注意：? ? ?有关远程 I/O 主站模块的详细信息，请参阅 《Quantum EIO 远程 I/O 模块安装和配置指南》 。有关分布式 I/O 主站模块的详细信息，请参阅 《Quantum EIO 分布式 I/O 网络安装和配置指南》 。有关控制主站模块的详细信息，请参阅 《Quantum EIO 控制网络安装和配置指南》 。附加 Quantum EIO 冗余 Quantum EIO Hot Standby 系统因菊花链回路设计而具有固有的电缆冗余。 在此配置中，主 PLC 和备用 PLC 之间有 3 个链路 ( 参见第 34 页 )： 1. 通过同步链路 ( 参见第 25 页 ) 在 2 个 copro 之间直接连接 2. 通过菊花链形式的 Ethernet 远程 I/O 子站在两个 140 CRP 312 00 模块之间连接 3. 通过 Ethernet 直接链路在两个 140 CRP 312 00 模块之间连接36/2012Quantum Hot Standby 系统此直接链路不能具有远程或分布式 I/O 子站。例如，以下配置都是不允许的：双环路交换机 正如在独立系统中一样，双环路交换机 (DRS) 可在 Hot Standby 系统中用于： 将子环路插入主菊花链环路 ? 将子环路相互隔离并将子环路与主环路中隔离以提高系统性能 ? 为子环路上的设备和电缆实现 RSTP 恢复支持 ? 支持在距离超过 100 米的两台相邻远程设备之间使用光缆 ? 使分布式 I/O 设备可以参与远程 I/O 网络?注意：DRS 预定义配置 (C15 ( 参见 Quantum EIO, 系统规划指南 )) 可用于 Hot Standby 系统，使您可以使用光缆将主 PLC 与备用 PLC 分隔开较长距离。 注意：还可以使用 BMX NRP 020? 光纤转换器模块将铜芯缆线转换为光缆，以便用 于 100 米以上的距离。有关详细信息，请参阅光纤转换器模块主题 ( 参见第 40 页 )。 注意：Schneider Electric 提供预定义配置文件以配置 Quantum Ethernet I/O 主环路 和子环路中的 DRS。有关详细信息，请参阅 《Quantum EIO 系统规划指南》中的 “ 预定义配置文件 ” 一章。 进行性能计算 （即维持 50 毫秒的通讯恢复时间）时，请将每个 DRS 算作 2 个 Ethernet 设备。请参阅 《Quantum EIO 系统规划指南》获取关于性能计算和 DRS 功能的详情。/201237Quantum Hot Standby 系统双环路交换机 (DRS) 拓扑示例 下面的示例演示 DRSs 的 2 种可能用法：DRSs 的操作： 1 & 2 这些 DRSs 使用光缆连接 Hot Standby PLC 中的两个 140 CRP 312 00 远程 I/O 主站模块，分隔距离大于 100 米 （长距离） 。 3 此 DRS 将分布式 I/O 设备连接到主菊花链环路。 4 & 5 这些 DRSs 使用光缆连接两个远程 I/O 子站的 140 CRA 312 00 或 BMX CRA 312 ?0 远程 I/O 适配器模块，因为距离大于 100 米。 5 此 DRS 也将分布式 I/O 设备连接到主菊花链环路。 此环路上有两个 140 CRP 312 00 设备、两个 140 CRA 312 00 或 BMX CRA 312 ?0 设备和 5 个 DRSs （按 10 个设备计数） ，共有 14 个设备。 32 14 = 18 个附加设备可添加到此环路。38/2012Quantum Hot Standby 系统DRS 可用于将子环路连接到主环路：1 2 3主环路 子环路 使用光缆的 CPU 同步光纤链路一个 140 CRP 312 00 设备最多可支持 31 个远程 I/O 子站。主环路可支持最多 32 个设备 ― 包括 140 CRP 312 00 模块、140 CRA 312 00 或 BMX CRA 312 ?0 模块 及 DRS ― 并提供 50 毫秒的最大恢复时间。 注意：? ?50 毫秒的恢复时间适用于确定性的远程 I/O，但不适用于不确定的分布式 I/O。 在计算环路中的设备数目时，为确定恢复时间，每个 DRS 按 2 个设备计数。在上一个示例网络中，主环路将 6 个设备用于恢复时间计算： ? 140 CRP 312 00 远程 I/O 主站模块：2 个设备 ? 140 CRA 312 00 或 BMX CRA 312 ?0 远程 I/O 适配器模块：2 个设备 ? DRSs：一个 DRS 按 2 个设备计数/201239Quantum Hot Standby 系统因此， 32 - 6 = 26 个附加设备可添加到主环路。 请参阅 《Quantum EIO 系统规划指南》获取关于子环路拓扑和设计规则的详情。 光纤转换器模块 BMX NRP 020? 光纤转换器模块是使用 DRS 在 Quantum EIO Hot Standby 系统中 提供光纤通讯的替代方法。 可以将 BMX NRP 020? 光纤转换器模块安装在 M340 机架和 M340 Ethernet 远程 I/O 子站上，以便： ? 延长 Quantum EIO 网络的总长度 ― 在相距超过 100 米的不同工厂区域中具有 Ethernet 远程 I/O 子站时 ? 提高抗噪声干扰能力 ? 解决接地问题 ― 在 2 个建筑物之间需要使用不同接地方法时 可以在长距离 Hot Standby 链路中使用 BMX NRP 020? 光纤转换器模块将 2 个 PLCs 之间的距离延长超过 100 米。当希望具有 Ethernet 远程 I/O 或分布式 I/O 子 环路或分布式 I/O 云时， 可使用 BMX NRP 020? 模块连接到 高容量菊花链回路系统 ( 参见 Quantum EIO, 系统规划指南 ) 中的 DRSs。40/2012Quantum Hot Standby 系统注：将光缆和铜芯缆线连接到 BMX NRP 020? 模块上的正确端口。有关详细信息， 请参阅 BMX NRP 020? M340 NRP 模块用户指南。1 & 2 这两个 BMX NRP 020? 光纤转换器模块使用光缆连接 2 个 Hot Standby PLC 中的两个 140 CRP 312 00 远程 I/O 主站模块，分隔距离大于 100 米 （长距离） 。 3 & 4 这两个 BMX NRP 020? 光纤转换器模块使用光缆连接 2 个 Ethernet 远程 I/O 子站中的 140 CRA 312 00 或 BMX CRA 312 ?0 远程 I/O 适配器模块，分隔距离大于 100 米。/201241Quantum Hot Standby 系统要将 NRP 模块安装在 Quantum EIO 系统中以将长距离 Hot Standby 链路中 2 个 PLCs 之间的距离延长超过 100 米，请执行以下步骤：步骤 1 2 操作 为两个 Hot Standby PLCs 将 BMX NRP 020? 光纤转换器模块安装在 M340 机架上。 使用光缆将两个 M340 机架上的 BMX NRP 020? 模块光纤收发器端口相互连接。? 如果模块之间的距离小于 2 千米，请使用 BMX NRP 0200 模块以支持多模光缆。 ? 如果模块之间的距离介于 2 千米与 15 千米之间，请使用 BMX NRP 0201 模块以支持单模光缆。 3 使用铜芯缆线将 BMX NRP 020? 模块的铜芯缆线端口连接到两个本地机架上的 140 CRP 312 00 远程 I/O 主站模块。42/2012Quantum Hot Standby 系统注：可以将 BMX NRP 020? 模块安装在主环路和子环路上以实现铜芯缆线到光缆的 转换。但是，不能使用这些模块将子环路连接到主环路。1 2 3 4主环路 子环路 CPU 同步光纤链路 BMX NRP 020? 光纤转换器模块/201243Quantum Hot Standby 系统混合以太网和 S908 RIO 的网络概览 140 CRP 312 00 和 140 CRP 93? 00 远程 I/O 主站模块可安装在同一本地机架上。 注意：S908 远程 I/O 子站不属于 Quantum EIO 网络。 混合以太网和 S908 RIO 的网络 下图显示了基本的混合 Hot Standby 系统的示例：这两个独立的 Hot Standby 网络（以太网和 S908 RIO）使用相同的主 CPU 和备用 CPU。每个 Hot Standby 网络中检测到的错误将由各自的 CRP/CRA 独立处理。44/2012Quantum Hot Standby 系统如果主 CPU 必须转为离线模式，则两个系统切换，即备用 CPU 成为两个 Hot Standby 网络的主 CPU。 如果备用 CPU 转为离线模式，两个系统不会切换。无论是上述哪种情况，系统都不 再冗余。 注意：仅 140 CPU 672 6? 支持混合 RIO Hot Standby 网络。 Quantum EIO Hot Standby 网络使用 140 NOC 781 00 控制模块连接到更高层级的 网络。 S908 Hot Standby 网络使用 140 NOE 771 01 控制模块连接到更高层级的网络。/201245Quantum Hot Standby 系统配置要求完全相同的硬件和软件 在前面几节中， 我们阐述了具有完全相同的控制器和 140 CRP ??? 00 主站模块这一 要求。实际上，具有完全相同的配置这一要求涵盖了主机架和备用机架上的所有设 备，甚至涵盖了应用程序。若要创建正常运行的 Hot Standby 系统，请参阅以下所 有硬件 / 固件要求，否则系统会无法在线工作。 完全相同的硬件 两个控制器的硬件必须完全相同： 完全相同的 Quantum Hot Standby 控制器，具有完全相同的 CPU 和 copro 固 件、完全相同的存储卡和附件，并占用相同的机架位置。可以允许临时使用不同 的固件版本，以便能够进行固件升级 ( 参见第 199 页 )。 ? 完全相同的机架内 I/O。所有机架内 I/O 都必须完全相同，包括具有完全相同的 固件版本和硬件修订号 （如果适用） ，且占用相同的机架位置。 注意： 由于两个控制器中的应用程序完全相同，因此两个 PLC 中的机架内 I/O 也完 全相同，以便备用应用程序在成为主控制器时可以处理此 I/O。? ? ?? ?完全相同的模块卡槽和附件。对于采用这类附件的机架内通讯和 I/O 模块，所使 用的任何卡槽都完全相同，且卡槽的位置和配置也完全相同。 完全相同的扩展 Quantum 机架 （通过 140 XBP 016 00 背板的 140 XBP 004 00） 。每个 PLC 包含相同数量的机架。每个 PLC 上使用的机架 ID 都相同。 完全相同的 Quantum 140 CPS ??? ?? 电源，占用相同的机架位置，且最好由不 同的电路进行供电。 完全相同的接线和接线系统，需完全屏蔽并符合您所使用的现场总线类型的长度 要求。完全相同的软件 在主控制器和辅助控制器中的两个 Quantum Hot Standby 控制器中必须加载完全相 同的应用程序和配置。 注意： 可以临时允许在两个控制器上存在不同的软件，以便可以在运行时进行操作 软件修改。有关详细信息，请参阅 《CCOTF 用户手册》 。46/2012Quantum Hot Standby 系统软件和固件要求 对于 Ouantum Hot Standby 系统，至少需要下列软件和固件： ? 140 CPUs 和 CoPros，请参阅固件更新 ( 参见第 200 页 ) ? S908 140 CRP 93? 00 固件： 2.0 ? S908 140 CRA 93? 00 固件： 2.0 ? Unity Pro 7.0 XL 和 XLS ? 140 CRP 312 00 固件：1.0 ? 140 CRA 312 00 固件：1.0 ? 140 NOC 780 00 固件： 2.0 ? 140 NOC 781 00 固件： 2.0 140 NOC 78? 00 模块需要带有固件 3.1 的 CPU。/201247Quantum Hot Standby 系统热备的限制功能概览 某些限制适用于对应用程序的第一个段 （段 0）进行编程。 段 0 限制 导出的功能块 (DFB) 不能用于段 0。警告意外的设备操作 请勿在应用程序的段 0 中使用 R_TRIG、 F_TRIG、 TRIGGER、 TON、 TOFF 和 TP 功能块。 如果不遵守这些说明，将会导致死亡、严重伤害或设备损坏。48/2012Quantum Hot Standby 系统建立冗余数据库交换 Quantum Hot Standby 通过将其备用 PLC 和关联模块保持在可以快速采用运行主控 制器操作模式的状态来提供冗余。 这表示备用 PLC 必须具有对主 PLC 上的 I/O 和数 据状态进行镜像所需的所有信息，且这些信息必须定期更新。对于 Ouantum Hot Standby 系统， 收集的信息称为 “ 数据库 ”， 此数据库的定期交换称为 “ 数据库传输 ”。 就在主 PLC 完成读取输入值后， 它会将数据库传输给其 Copro， Copro 进而通过 该 CPU 同步链路将数据库传输给备用 PLC Copro。然后，备用 PLC 根据需要应用数 据库中的信息。 从主 PLC 循环传输到备用 PLC（通过 Copro 和 CPU 同步链路）的数据库包括系统 数据和用户应用程序数据以及 I/O。在这两种情况下，其中某些数据是定位数据 （可寻址） ，而另一些是非定位数据。下面列出了每个 MAST 任务期间交换的数据。 系统信息?定位数据： ? 系统位： %S30 - %S35：激活任务 %S38：启用 / 抑制事件任务 %S50：时钟写入 %S59：时钟增加 %S93 - %S94：替换当前值 %S117：以太网 I/O 网络上的 RIO 错误 %S118：S908 I/O 网络上的 RIO 错误?系统字： %SW0 - %SW5：设置任务的扫描周期 %SW8 - %SW9：任务输入 / 输出抑制 %SW49 - %SW53：日期和时间信息 %SW59：更新日期和时间值 %SW60：Hot Standby 命令寄存器，请参阅 Hot Standby 命令寄存器 ( 参见 第 93 页 ) %SW70：当前时间日期 %SW98 - %SW99：CRA 子站模块的 CCOTF 兼容性标志 %SW108：当前强制位数 %SW109：强制模拟量通道数 %SW152 - %SW155：以太网 RIO 子站错误 %SW172 - %SW175：Hot Standby 子站错误 %SW180 - %SW181：本地子站模块运行状况位 （主机架和扩展机架） %SW182 - %SW183：对等子站模块运行状况位 （主机架和扩展机架）/201249Quantum Hot Standby 系统注意： 有关更多信息，请参见 %SW180 -%SW183 ( 参见 Unity Pro, Program Languages and Structure, Reference Manual )。 %SW185 - 339：S908 RIO 子站模块运行状况位 %SW641 - 764：以太网 RIO 模块运行状况位 反向系统字： %SW62 - 65：从 Quantum Hot Standby CPU 传输到主 CPU 的数据?注意： 有关这些系统位和系统字的详细描述，请参阅 Unity Pro 程序语言和结构参考 手册 ( 参见 Unity Pro, Program Languages and Structure, Reference Manual )。 用户应用程序数据?定位数据： 从地址 1 到在 Unity Pro 配置选项卡中配置的全局地址字段最大值的所有 %M、 %MW、 %MD、 %I 和 %Q 数据，但是不超过 128 KB。一系列 %MW 可以定义 为 “ 非传输区域 ”，不会传输到备用控制器。 ? 输出 (%Q) 对象和所有输出强制设置。 ? EDT/DDT （由用户进行定位时） 。 ? 顺序功能图 (SFC) 数据类型。 非定位数据： ? EDT/DDT （由系统进行定位时） 。 ? 功能块 (EFB/DFB) 数据类型。?对于以下各项，数据库中可以传输的最大定位数据量为 128 KB： ? 140 CPU 671 60 ? 140 CPU 671 60S ? 140 CPU 672 60 ? 140 CPU 672 61 对于以下各项，数据库中可以传输的最大非定位数据量为： ? 140 CPU 671 60：512 KB ? 140 CPU 671 60S：385 KB ? 140 CPU 672 60：1536 KB ? 140 CPU 672 61：1536 kB 有关命令字和调整参数以及这些区域的最大存储器大小的特定信息，请参阅 Unity Pro 操作模式手册 ( 参见 Unity Pro, Operating Modes)。 有关数据库传输的更多信息 （包括有关备用控制器应用此信息的信息） ，请参阅 Quantum Hot Standby 数据传输 ( 参见第 167 页 )。50/2012Quantum Hot Standby 系统同步程序执行 系统和用户应用程序数据的定期交换本身并不足以使主控制器与备用控制器同步。 每个控制器上任务的循环执行也需要保持一致，以便任一控制器都不会领先于仍在 处理其信息的另一个控制器。这意味着主控制器有时必须等待备用控制器完成处 理，而备用控制器有时必须等待来自主控制器的信息。 在一致的任务执行方面的这一要求需要任务执行循环是确定性的。为此，在对 Quantum Hot Standby 系统进行编程时仅使用 MAST 任务。有关 Hot Standby 环境 中 MAST 任务及其执行的要求的更多信息，请参见 专用的 MAST 任务 ( 参见 第 57 页 ) 和调整 MAST 任务属性 ( 参见第 175 页 )。 切换事件 尽管本手册较为详细地介绍了切换事件，但一些一般陈述可帮助理解后面的主题： ? Quantum Hot Standby 系统的优势很大程度在于可以检测各种错误情况并在必要 时启动切换。检测到的错误类型确定了切换事件的持续时间。例如： ? 如果主 PLC 处于在线模式且可以与备用 PLC 通讯，但是检测到需要切换的错 误，则它会发出启动切换事件的命令。在此情况下，切换持续时间正好是切换 事件所需的时间，通常需要大约 1.5 - 2 个 MAST 任务。 ? 如果主 PLC 无法再运行，或主控制器和备用控制器之间的所有通讯都丢失， 则会出现自动切换。这种切换的持续时间等于 2 个 MAST 循环加上 MAST 任 务的任何已配置警戒时钟。?本地 I/O 不包括在自动切换中。本地 I/O 在本地进行管理 （由本地 I/O 所在机架 中的 CPU 进行） ，并在切换后在其本地 CPU 的控制下继续操作。USB 链路切换行为 切换过程中， 作为其中一个 PLC 与 Unity Pro 工作站之间的通讯的 USB 链路不进行 切换。该链路仍保持与同一个 PLC 相连，因此，在需要时必须手动将该链路切换到 其他 CPU。/201251Quantum Hot Standby 系统Quantum Hot Standby 操作模式操作模式概述 在正常操作的 Quantum Hot Standby 系统中，有两个 PLC 运行，一个作为主 PLC， 一个作为备用 PLC。因此， Quantum Hot Standby 系统需要附加状态来反映系统状 态。系统的冗余性质表示操作模式变化之间的关系。下面提供了 Quantum Hot Standby 操作模式和状态的概要。警告意外的设备操作 安装、操作、修改或维修 PLC 之前，请验证 PLC 操作模式。 如果不遵守这些说明，将会导致死亡、严重伤害或设备损坏。 对 PLC 进行操作之前，请通过查看其 LCD 显示、 LED 或系统状态字来主动确认两 个 Hot Standby PLC 的操作模式。 在运行使用以太网 RIO 主站的 Quantum Hot Standby 系统之前，请确保至少一个 CRA 子站已与 CRP 主站模块建立通讯。 此信息可通过以下方式访问： ? %SW172 和 %SW173 ? CRP 模块的模块状态 LED，有关详细信息，请参阅 《Quantum Ethernet I/O 以 太网远程 I/O 模块安装和配置指南》 如果未建立通讯，则 CPU 会进入离线运行模式，而不是运行主控制器或运行备用控 制器模式。 有关 Quantum Hot Standby 系统操作模式的详细描述 （包括状态转换图） ，请参阅 操作模式 ( 参见第 129 页 )。 停止模式 在停止模式下， PLC 已： ? 收到停止命令 ? 成功停止52/2012Quantum Hot Standby 系统运行模式 在运行模式下有 2 个 Hot Standby 状态： ? 主状态 PLC 已： ? 收到运行命令 ? 充当主 PLC 角色，因为它没有检测到另一个主 PLC，如果两个 PLC 同时启 动，则它是 PLC A?备用状态 PLC 已： ? 收到运行命令 ? 充当备用角色，因为它检测到主 PLC，如果两个 PLC 同时启动，则它是 PLC B注意：有关 A/B PLC 分配的信息，请参阅区分这两个控制器 ( 参见第 21 页 )。 离线模式 在离线模式下， PLC 已： ? 收到运行命令 ? 通过从运行主控制器或运行备用控制器改为离线模式来响应检测到的错误 ? 收到离线命令 未配置的状态 在特定情况下 （如未在 PLC 上加载有效的应用程序时） Hot Standby 控制器会进 ， 入 （并报告自己处于） “ 无配置 ” （未配置的状态） ，这不会被视为操作模式。/201253Quantum Hot Standby 系统远程 I/O 管理概述 远程 I/O 仅由主 CPU 进行管理，该 CPU 可以使用 RIO 为其提供的所有功能 （诊 断、数据交换等） 。 CRP 主站模块自动进行配置，可检测其 CPU 是属于冗余 Hot Standby 系统还是独 立系统。 主 CRP 主站模块和备用 CRP 主站模块会向其 CPU 报告其连接状态。 Quantum Ethernet I/O CRP 主站模块 IP 地址 加电时， CRP 模块按照以下方式获得其 IP 地址分配：如果 CRP 连接到 ... CPU A CPU B 则分配的 IP 地址为 ... 在 Unity Pro 中为 A 配置的 IP 地址 在 Unity Pro 中为 B 配置的 IP 地址注意： 在切换过程中， Quantum Ethernet I/O CRP 不切换 IP 地址。 Quantum Ethernet I/O CRP 模块和 RSTP 2004 由于 CRP A 在以太网菊花回路中的优先级最低，因此它是 RSTP 根。回路中只有一 个根。 CRP B 的优先级比 CRP A 高， 但是比 CRA RIO 子站和 DRS 低， 因此它是备用根。 如果 CRP A 发生故障，则 CRP B 成为根。 但是在切换后，如果 CRP A 仍运行正常，则根不会变化 （不进行回路重新配置） 。 如果 CRP B 在回路中没有 CRP A 的情况下启动，则 CRP B 成为根。 如果 CRP A 在 CRP B 作为根时启动，则回路会重新配置且 CPR A 成为根。 根 CRP 会报告以太网 RIO 回路的状态。此信息随后会在下次扫描时传输到 CPU B。 无 RIO 的 Hot Standby 系统 Quantum Hot Standby 系统可在未安装任何远程 I/O 的情况下运行，但是必须安装 了链接的 CRP。 注意： 此类型的 S908 Hot Standby 系统与 CCOTF 不兼容。54/2012Quantum Hot Standby 系统子站保持时间 必须为 Hot Standby 系统中的每个子站模块都配置子站保持时间： ? 对于 S908 系统：1200 毫秒 ? 对于 Quantum 以太网远程 I/O 子站：在缺省情况下，它是任务警戒时钟的 4 倍 注意：Schneider-Electric 设备可以具有不同的子站保持时间和连接超时配置，但是 第三方设备不能这样。这些设备与 Quantum Hot Standby 系统不兼容。 如何配置保持时间值 下表描述更改保持时间值的过程：步骤 1 2 3 操作 创建带有 140 CPU 67? 60 Quantum 处理器和 140 CRP ???_00 主站模块的 RIO 总线。 在带有 140 CRP ???_00 主站模块的 RIO 总线上添加机架。 打开远程 IO Quantum 子站对话框并更改子站保持时间。/201255Quantum Hot Standby 系统Hot Standby 编程差异概述 通常， 使用 Unity Pro 对 Quantum Hot Standby 控制器进行编程与使用 Unity Pro 对 任何其他独立 Quantum 控制器进行编程非常相似。用于其他开发环境和其他设备的 大多数编程技能都适用于 Quantum Hot Standby 系统。?但是，需要了解一些重要的注意事项： 两个 PLC 上的应用程序必须完全相同。否则， PLC 会报告 “ 逻辑不匹配 ”： ? 如果 Hot Standby PLC 在出现逻辑不匹配时运行正常， 则备用控制器进入离线 操作模式。 ? 如果在两个 Hot Standby PLC 同时启动时存在逻辑不匹配，则一个 PLC 作为 主 PLC 启动，另一个 PLC 仍处于离线操作模式。 ? 如果控制器按顺序启动，且存在逻辑不匹配，则尝试启动的第二个 PLC 在离 线模式下启动。 ? 当 Hot Standby 控制器测试是否存在逻辑不匹配时，它们会检查两个 PLC 上 加载的应用程序是否完全相同。 ? 如果每个 PLC 上的应用程序不同，则结果是存在逻辑不匹配。 ? 可以在线对应用程序进行某些更改；其他更改则需要离线更新。有关详细信 息，请参阅应用程序修改 ( 参见第 190 页 )。将 Unity Pro 连接到 Hot Standby 系统时，请记住以下几点： ? 通常，无论您是连接到主 PLC 还是连接到备用 PLC，Unity Pro 中的信息都是 相同的。 备用 PLC 上的大多数寄存器在每个 MAST 任务期间都反映主 PLC 提 供的值。 ? 主 PLC 和备用 PLC 上的数据之间存在某些差异。这些例外情况包括在每个 PLC 上独立维护的定位系统字 (%SW61) 和用户应用程序数据。 ? 将值写入备用 PLC 寄存器是无效的，因为下次从主 PLC 传输数据库时将覆盖 这些值。 注意： 只有非传输区域中的非定位数据不会被主 PLC 中的数据覆盖。?应用程序任务类型 在 Quantum Hot Standby 系统中，备用控制器必须保持随时准备好充当主控制器角 色。这要求两个控制器运行完全相同的应用程序，并且每次扫描后为备用控制器提 供来自主控制器的当前应用程序数据和状态信息。使用 MAST 任务来实现将主控制 器数据和状态信息传输到备用控制器。56/2012Quantum Hot Standby 系统专用的 MAST 任务 将主 PLC 系统和用户应用程序数据传输到备用 PLC 会在每个 MAST 任务循环中同 步。请参阅执行时间测量的第二步 ( 参见第 176 页 )。警告意外的设备操作 请勿使用基于未在每个 MAST 任务循环中同步的数据的编程方法。 如果不遵守这些说明，将会导致死亡、严重伤害或设备损坏。 以下编程方法是不得在 Hot Standby 应用程序中使用的示例： ? 优先、异步或中断驱动 (EVENT) 任务 ? FAST/AUX 任务 ? 直接 I/O ? 段调度程序 ? 事件和跳变沿触发器等 ? IU_ERIO 功能块 它们会影响 MAST 任务的性能，并可能导致主 PLC 和备用 PLC 输出值在进行切换 时出现差异。 在使用显式消息和时标时请务必小心： ? 如果使用显式消息，则在切换过程中某些消息可能会发送两次，而回复可能会丢 失。 ? 如果使用时标，则在切换过程中某些时标可能会丢失。 只有 MAST 任务支持主控制器与备用控制器之间的数据同步。 Hot Standby MAST 任务有何不同之处 Hot Standby MAST 任务与独立 Quantum PLC 中的正常 MAST 任务不同。在 Quantum Hot Standby PLC 中， MAST 任务的执行包括支持冗余所必需的额外步 骤。 这些额外步骤提供以下功能： 数据库传输。 ? 等待状态以在两个 PLC 之间同步 MAST 任务执行 （请参见同步程序执行 ( 参见 第 51 页 )） 。?/201257Quantum Hot Standby 系统MAST 任务比较 独立 MAST 任务的示例如下所示：MAST 任务的 Hot Standby 版本引入针对 “Hot Standby 系统功能 ” 将数据库从 CPU （ 传输到 Copro）的额外步骤。 Hot Standby 版本 MAST 任务的示例如下所示：将数据库传输到 Copro 以及 Copro 将此信息传输到备用控制器所需的时间与数据库 大小呈线性变化关系。有关 Hot Standby MAST 任务操作和持续时间的更多信息， 请参阅数据库交换 ( 参见第 49 页 ) 和调整 MAST 任务属性 ( 参见第 175 页 )。 调试 Hot Standby 应用程序的调试过程现在分为两个阶段： 1. 将单个 Hot Standby PLC 上的应用程序如同独立应用程序一样调试。 这允许使用 Unity Pro 中提供的所有调试功能，如观察点等。 2. 在应用程序上载到工作冗余系统中的两个 Hot Standby PLC 后调试应用程序，但 要在非生产环境中调试。在此平台上，评估特定于 Hot Standby 冗余的性能。在 此阶段中，只能使用一部分 Unity Pro 的调试功能。 注意： 有关详细信息，请参见调试 Hot Standby 应用程序 ( 参见第 180 页 )。58/2012Quantum Hot Standby 系统主、备用或离线执行 在 Quantum Hot Standby 系统中， 应用程序的执行方式因应用程序是在主 PLC 上运 行还是在备用 PLC 上运行而异。主控制器会执行完整应用程序，而备用控制器只运 行 MAST 任务的第一段。 根据用户配置，离线 PLC： 可以执行完整程序 ? 只执行 MAST 任务的第一段 ? 不执行 MAST 程序任务的任何段?这非常重要，因为必须在 MAST 任务的第一段中对某些系统行为发出命令。例如， 备用 PLC 的反向传输寄存器 (%SW62 - %SW65) 可包含主 PLC 上的整个程序所使 用的自定义诊断信息。/201259Quantum Hot Standby 系统1.2热备安全 CPU概述 本节描述 Quantum 安全 CPU (140 CPU 671 60S) 在 Quantum 热备系统中的使用。 注意： 此 CPU 不能在 Quantum Ethernet I/O 热备系统中使用。 本节包含了哪些内容？ 本节包含了以下主题：主题 热备安全 CPU 详细信息 安全 PLC 的操作模式 页 61 6360/2012Quantum Hot Standby 系统热备安全 CPU 详细信息简介 140 CPU 671 60S Quantum 安全 CPU 模块通过了认证，可以在符合 61508 IEC 标 准的热备 SIL3 解决方案中使用。有关安全认证的更多详细信息，请参考 Modicon Quantum 安全 PLC 安全参考手册。 在独立安全 CPU 中，以太网端口用于通过标准的以太网电缆与其他设备通讯。 而在热备安全 CPU 中，该连接用于通过光纤链路在主 CPU 控制器与备用 CPU 控 制器之间交换数据。因为光纤链路不是安全回路的一部分，所以热备 CPU 的 PFD 值和 PFH 值与独立 CPU 的这些值相同。 每个安全 CPU 都可以包含 PCMCIA 存储卡，但该存储卡的使用和存在并不是必需 的。 注意：此 CPU 不能在 Quantum Ethernet I/O 热备系统中使用。 安全热备配置描述 热备配置包含两个完全相同的本地机架和至少一个远程 I/O 子站， 因为 I/O 不能放入 安全热备配置的本地机架中。 除了电源模块 （至少须有一个 140 CPS 124 20 或一个 140 CPS 22 400）之外，每 个本地机架还必须包括： ? 140 CPU 671 60S 模块 ? 140 CRP 932 00 模块 除了电源和 I/O 模块 （包括至少一个 140 CPS 124 20 或一个 140 CPS 22 400）之 外，远程子站还必须包括 140 CRA 932 00 模块。小心意外的设备操作 在安全相关的系统中仅使用带有双电缆的高可用性 RIO 模块。 如果不遵守这些说明，将会导致受伤或设备损坏。 操作模式描述? ?安全模式：这是缺省模式。这是一种受限模式，在此模式下禁止修改和维护活 动。 维护模式：这是一种临时模式，用于修改项目、调试和维护应用程序。/201261Quantum Hot Standby 系统安全模式和维护模式的状态兼容性 Quantum 热备系统有以下两种状态： 冗余 （一个 CPU 为主 CPU，另一个为备用 CPU） 备用 CPU 控制器模式跟随主 CPU 控制器模式。例如，如果您将主 CPU 控制器 从安全模式切换到维护模式，则备用 CPU 控制器将在下一个循环开始时，从安 全模式切换到维护模式。 ? 非冗余 （至少一个 CPU 离线） 两个控制器为独立的控制器，一个可以处于安全模式，而另一个可以处于维护模 式。例如，运行主控制器可以处于安全模式，而离线停止控制器处于维护模式。?PLC 切换对于过程安全时间的影响 如果主 CPU 检测到内部或外部问题，它将停止与备用 CPU 交换数据并停止处理 I/O。一旦备用 CPU 检测到不再存在与主 CPU 之间的交换，它将接管主 CPU 的角 色，同时执行用户逻辑和处理 I/O。因此，输出模块必须过滤与主 CPU 之间缺乏交 换的情况，以免在发生切换时出现故障。这是通过为输出模块配置超时来实现的。 因此， PLC 反应时间大于在输出模块中配置的超时时间，从而影响过程安全时间。 注意： 热备安全 CPU 的行为等同于独立安全 CPU 的行为。 检测到错误时，安全 PLC 将进入： ? 暂停状态 （在维护模式下运行时） ? 错误状态 （在安全模式下运行时） 热备功能的可用性 除标准的热备功能之外， 还可以使用 EFB 对主 CPU 与备用 CPU 之间的自动切换进 行编程，以便验证备用 CPU 是否能够从主 CPU 接管控制权。这意味着备用 CPU 将定期成为主 CPU，而主 CPU 成为备用 CPU。 建议在切换期间避免使用 USB 链路。 下表列出了在维护模式和安全模式下可用的热备功能：功能 热备 切换 EFB 交换 键盘 应用程序不匹配 操作系统升级 应用程序传输 维护模式 是 是 否 是 是 是，如果备用 CPU 处于离线停止状态 是 安全模式 是 是 是 是 否 否 否62/2012Quantum Hot Standby 系统安全 PLC 的操作模式简介 Quantum 安全 PLC 的缺省行为是执行安全功能，以实现和维护过程的安全状态。 然而，您必须能够调试和维护您的项目。 使用安全模式来控制过程，而使用维护模式来调试和细调项目。 在维护模式下， I/O 和 CPU 模块仍在执行诊断，并会在检测到故障时建立安全状 态。只有对维护模式下可能会更改的应用程序和应用程序数据才不会进行检查。 注意：要对安全 PLC 编程，需要 Unity Pro XLS。 安全模式和维护模式的特性 Quantum 安全 PLC 的操作模式取决于事件，如应用程序例外、打开 / 关闭电源等 等。 Unity Pro XLS 中的可用功能取决于操作模式。 模式之间的切换需要定义的条件并遵循一定的过程。有关详细信息，请参阅 Unity Pro XLS 操作模式手册安全 PLC 细节中的 “ 在安全模型与维护模式之间切换 ” 一章。 可以通过以下方法与安全 PLC 交互： Unity Pro XLS 编程工具 ? Quantum 安全 CPU 键盘 ? Quantum 安全 CPU 键开关?根据操作模式，安全 PLC 可能处于不同状态。 加电后，如果满足以下两个条件，它将自动进入安全模式的运行状态： ? 存在有效的应用程序。 ? 自动开始运行选项处于激活状态。 在应用程序无效的情况下，它将进入维护模式的未配置 （无配置）状态 （仅当键状 态已解锁） ，在此状态中可以下载项目。 如果检测到故障，则 PLC 会进入 ? 暂停状态 （在维护模式下运行时） 。 ? 错误状态 （在安全模式下运行时） 。/201263Quantum Hot Standby 系统PLC 状态 下图显示 Quantum 安全 PLC 的状态图：操作模式标识 CPU 上的 LCD 显示屏通过显示字母 M （对于维护模式）或 S （安全模式）来指示 当前操作模式。 PLC 屏幕上的状态栏区域指示当前操作模式，如下图所示：64/2012Modicon Quantum 维护 Quantum 热备系统 /2012配置和维护 Quantum 热备系统II概述 本部分描述在使用 Modicon Quantum 热备系统时的 3 个重要过程： ? 使用 Unity Pro 软件配置 Quantum 热备系统 ? Quantum 热备系统的安装和布线 ? 在安装 Quantum 热备系统后对其进行维护 本部分包含了哪些内容？ 本部分包括以下各章：章 2 3 4 使用 Unity Pro 进行配置 维护 Quantum 热备系统 编程和调试 章节标题 页 67 115 127/201265维护 Quantum 热备系统66/2012Modicon Quantum 配置 /2012使用 Unity Pro 进行配置2概述 本章概述如何使用 Unity Pro 对寄存器进行配置以及对 Quantum 热备系统进行编 程。 本章包含了哪些内容？ 本章包含了以下部分：节 2.1 2.2 2.3 Unity Pro 选项卡和对话框 读取和配置寄存器 140 NOE 771 x1 和 140 NOC 78? 00 模块 主题 页 68 92 103/201267配置2.1Unity Pro 选项卡和对话框目的 使用 Unity Pro 编辑器对话框选项卡可以： 选择用于配置 Quantum 热备 140 CPU 60(60S) 的选项 ? 获取系统状态信息?本节包含了哪些内容？ 本节包含了以下主题：主题 Unity Pro 简介 使用 & 概要 & 选项卡 使用 & 概述 & 选项卡 使用 “ 配置 ” 选项卡 使用 “Modbus 端口 ” 选项卡 使用 “ 动态显示 ” 选项卡和 “PLC 屏幕 ” 对话框 使用 “ 热备 ” 选项卡 配置 PCMCIA 卡 配置 Modbus Plus 通讯类型 非传输区域和反向传输字 设置 Quantum Hot Standby 系统 页 69 70 71 72 78 80 84 86 87 89 9068/2012配置Unity Pro 简介概述 Unity Pro 软件是与 Windows 完全兼容的应用程序。 Unity Pro 仅支持 IEC 配置方 式。 无需可加载模块 与旧的 Modicon Quantum （其中 CHS 模块拥有控制功能）不同， Unity Pro Modicon Quantum Hot Standby Unity 系统的控制功能内嵌于执行程序中。 命令寄存器 命令寄存器定义 Modicon Quantum Hot Standby Unity 解决方案的基本操作参数。 命令寄存器的功能在 Hot Standby 命令寄存器 , 第 93 页中进行描述。 打开编辑器对话框 启动 Unity Pro 后，转到项目浏览器结构视图中的 “ 本地总线 ”。步骤 1 操作 通过双击 “ 本地总线 ”，或通过选择 “ 本地总线 ” 并右键单击 “ 打开 ”，打开本地 配置编辑器。 此时配置编辑器中会显示本地总线的图形表示形式。 选择 Modicon Quantum Hot Standby Unity 140 CPU 671 60/60S 模块，然后单 击右键。 此时出现上下文菜单。 选择 “ 打开模块 ”。 将显示编辑器。 “ 概要 ” 选项卡为缺省选项卡。23 4/201269配置使用 & 概要 & 选项卡查看 使用 Unity Pro 编辑器的 & 概要 & 选项卡可以确定是否启用 Peer Cop 和热备系统。描述 & 概要 & 选项卡：项 CPU 名称 / 型号 : Peer Cop: 选项 Quantum CPU 已禁用 值 N/A 已启用 描述 只读 只读 Peer Cop=& 启用 &，前提 是该功能在 Modbus Plus 菜单中有效 热备 : 已启用 已启用 只读70/2012配置使用 & 概述 & 选项卡查看 编辑器的只读 & 概述 & 选项卡显示有关模块规格的详细信息。/201271配置使用 “ 配置 ” 选项卡配置屏幕 使用编辑器的 “ 配置 ” 选项卡可更改值：说明 “ 配置 ” 选项卡：项 冷启动操作模式 选项 “ 运行 ” 时自动启动 冷启动时 %MWi 复位 仅限冷启动 存储卡 A: B: 值 x x x N/A N/A 启用仅限冷启动 ( 参见 第 74 页 ) 功能。 显示 PCMCIA 插槽的配置 说明 确定冷启动时的操作条件72/2012配置项 通讯选项 缺省情况下，带宽为 4x256 字节，对于 CPU， 由 V2.80 之前的操作系统 版本支持；对于 NOE， 由 V4.60 之前的操作系统版 本支持。? 140 CPU 311 10 ? 140 CPU 534 14 ? 140 CPU 434 12 ? ? ? ? ? ?值说明 每个循环中 NOE 和 CPU 模 块之间的最大数据交换量适用于 Quantum 处理器： 4x256 4x1024适用于 Quantum 处理器： 140 CPU 651 50 140 CPU 651 60 140 CPU 652 60 140 CPU 671 60 140 CPU 672 60 140 CPU 672 61 存储器使用率 %M-0x %MW-4x %I-1x %IW-3x 查看器4x256 4x4 12x1024状态 RAM1. 2. 2. 2. 2. N/A一个状态条显示存储器的已 用百分比。 不同存储器区的大小 注：%IW 和 %MW 的值必须能 被 8 整除。打开 “ 状态 RAM 查看器 ” 选 项卡，该选项卡显示已用存 储器的分配情况。 （请参见 下图。 ） 此复选框可用于：? 添加或删除离散量或模拟配置在线修改“ 运行 ” 时在线修改x量模块，? 修改参数注意： 可以在 “ 运行 ” 模式下 完成这些修改。 1. 该值 （以百分比表示并按一定的比例显示）取决于 Hot Standby 配置的存储器使用率。 2. 输入适当的值。所有值均取决于 Hot Standby 配置。/201273配置“ 运行 ” 时自动启动 如果启用此选项， 则在冷启动时会自动将 PLC 更改为 “ 运行 ” 模式 ( 参见 Unity Pro, Program Languages and Structure, Reference Manual )。 启动类型有两种： ? 如果缺少 PCMCIA 存储卡，则 PLC 根据处理器内部 RAM 的内容启动 ? 如果存在 PCMCIA 存储卡，则由该存储卡的内容决定 PLC 的启动警告PLC 冷启动时应用程序意外运行 如果启用了 “ 运行 ” 时自动启动选项，则下列事件在冷启动时会触发应用程序的 运行： ? 在 PLC 通电时插入 PCMCIA 卡 ? 在通电时更换处理器 ? 无意或不小心按下复位按钮 ? 在断电后使用出故障的电池给 PLC 供电 为避免该应用程序在冷启动时运行，请使用处理器前面板上的开关。 如果不遵守这些说明，将会导致死亡、严重伤害或设备损坏。 %MWi 复位 在应用程序下载时： ? 如果选中该框，则 %MWi 的值将重新初始化或设置为 0 ? 如果取消选中该框，则 %MWi 字将保持其最近一次的值 在冷启动时或在插入 PCMCIA 存储卡之后： ? 如果选中该框，则 %MWi 的值将重新初始化或设置为 0 ? 如果取消选中该框，则 %MWi 字将保持其最近一次的值 仅限冷启动 如果选中，则此选项会强制应用程序冷启动 ( 参见 Unity Pro, Program Languages and Structure, Reference Manual )， 而不是通常的热启动 ( 参见 Unity Pro, Program Languages and Structure, Reference Manual )。 缺省情况下，未选中 “ 仅限冷启动 ” 选项。 从 V2.7 起，高端 PLC 上才开始支持 “ 仅限冷启动 ” 选项。74/2012配置使用此功能的应用程序会： ? 无法在具有以前版本的 PLC 上下载 ? 无法在具有以前版本的 PLC 上执行 ? 不能与 Unity Pro V4.0 或更低版本一起使用 注意：只有当前所选的 PLC 可以支持 “ 仅限冷启动 ” 功能时，才显示 “ 仅限冷启动 ” 复选框。 通讯 使用 TCP/IP 下的 UNITY 协议时 （OFS 或 Unity Pro） ，可以使用通过 Plc Scan 选 项交换的最大 Unity 数据，来配置可以在 CPU 与 NOE 模块之间每个循环时交换的 最大数据量。 只有在具有 2.80 版或更高版本操作系统的 CPU 模块和具有 4.60 版或更高版本操作 系统的的 NOE 模块上，才支持此功能。 带宽设置在 CPU 和所有现有 NOE 模块之间有效。无法为每个模块设置不同的带 宽。 增加此带宽会对控制器的循环时间 （每交换 1 KB 需 2 毫秒）产生影响。此影响与 实际交换的数据量 （而不是配置的带宽）成正比。因此，如果将通道设置为最大值 但不使用，则可以忽略对循环时间的影响。 状态 RAM 存储器 通过状态 RAM 条形图，您可以以最大存储器大小为参照，了解您项目中使用的状 态 RAM 存储器的大小。/201275配置使用状态 RAM 查看器 “ 状态 RAM 查看器 ” 对话框：网格中的每个单元格均表示一个地址位置，并且显示存储在该位置的实体。通过选 择下列两个过滤器之一中的选项，可以更改网格的内容： 1. 已用存储器网格选项： 选择下列三个选项中的一至三个选项 （使用复选框） ，会显示一至三个条形图。 ? Modules 指示模块中使用的拓扑地址。地址在网格中显示为条形图。 ? 语言 指示程序中使用的拓扑地址。地址在网格中显示为条形图。 ? Variables 指示变量中使用的拓扑地址。地址表示为条形图。 2. 存储器区选项： 使用此选项，可以指定状态 RAM 地址。可选择下列四种参考类型之一。 ? %M ? %I ? %IW ? %MW 您的选择将显示在 “ 地址信息 ” 区域的 “ 地址 ” 字段中。76/2012配置在线配置修改 当 PLC 支持此功能时，会激活一个复选框，并在 CPU 编辑器 ( 参见第 72 页 ) 中显 示。 如果选中 “ 运行 ” 时在线修改复选框，则配置在线修改仅在特定类型的 PLC ( 参见 Unity Pro, Operating Modes) 上可用。/201277配置使用 “Modbus 端口 ” 选项卡查看 使用 Unity Pro 编辑器的 “Modbus 端口 ” 选项卡，可以更改 Modbus 通讯选项：注意： 如果您需要控制器的 Modbus 地址，请转到 140 CPU 67 6 模块，然后使用键 盘查找地址 ( 参见第 235 页 )。 配置 Modbus Plus (MB+) 地址 第一次配置 MB+ 地址时： ? 缺省 MB+ 地址 = 1 ? 第一次配置时更改 MB+ 地址 （在两个控制器上） ( 参见第 68 页 )警告意外的设备操作。 在第一次配置后不要更改 Modbus Plus (MB+) 地址。 如果不遵守这些说明，将会导致死亡、严重伤害或设备损坏。78/2012配置描述 “Modbus 端口 ” 选项卡：项 Modbus 端口 选项 波特 值 00 千位 / 秒 数据位 停止位 校验位 8 1或2 偶 奇 无 延迟 （毫秒） 地址 10 毫秒 1 -247 对于 Modbus 切换 1 - 119 （主 CPU） 129 - 247 （备用 CPU） 主站插槽 模式 0 RTU ASCII 协议 RS232 RS485 说明 必须为每个链路指定数据。/201279配置使用 “ 动态显示 ” 选项卡和 “PLC 屏幕 ” 对话框访问 “PLC 屏幕 ” 对话框 要访问 Unity Pro 的 “ 动态显示 ” 选项卡中的 “ 任务 ”、 “ 实时时钟 ” 和 “ 信息 ” 选项 卡，请执行以下操作：步骤 1 2 操作 选择 “ 动态显示 ” 选项卡。 “PLC 屏幕 ” 选项卡将自动显示。注意： 此处所示的对话框描述的是处于离线模式时的信息。将 Unity Pro 连接至 PLC 时，这些选项卡中显示的信息将会发生更改。 查看 “ 任务 ” 选项卡 Unity Pro 的 “ 任务 ” 选项卡对话框：注意： 单击可以在在线模式下看到 PLC 屏幕以及相应的描述 ( 参见 Unity Pro, Operating Modes)。 描述 “ 任务 ” 选项卡 “ 任务 ” 选项卡的描述：项 事件 选项 状态 : 编号 : 全部激活或全部禁用 值 xxx xxx 单击按钮 说明 在线可用事件的状态信息 N/A 用于控制事件的按钮80/2012配置项 启动 / 重启 输出故障预置选项 热启动 冷启动 应用的输出 输出故障预置值 单击按钮 单击按钮 N/A N/A? 日 ? DD/MM/YY ? 时间说明 初始化热启动 初始化冷启动 不适用于 Modicon Quantum Unity 热备系统 指示上次控制器停止的日 期、时间和原因上次停止只读查看 “ 实时时钟 ” 选项卡 Unity Pro 的 “ 实时时钟 ” 选项卡对话框：描述 “ 实时时钟 ” 选项卡 “ 实时时钟 ” 选项卡的描述：项 PLC 日期和时间 PC 日期和时间 用户日期和时间 选项 只读 更新 PC-&PLC 更新 用户 -&PLC 说明 指示当前的 PLC 日期和时间 使用 PC 系统时间更新 PLC 使用用户设置的时间更新 PLC/201281配置查看 “ 信息 ” 选项卡 Unity Pro 的 “ 信息 ” 选项卡对话框：82/2012配置描述 “ 信息 ” 选项卡 “ 信息 ” 选项卡的描述：项 系统信息 选项 PLC/ 标识 值 PLC 范围 处理器名称 处理器版本 硬件 ID 网络地址 PLC/ 存储器 应用程序 / 标识 RAM CPU 名称 创建产品 日期 修改产品 日期 版本 签名 应用程序 / 选项 上载信息 注释 动态数据表 段保护 应用程序诊断 应用程序 / 其他 热备 强制位 PLC 热备状态 对等 PLC 热备状态 PLC 与对等 PLC 之}