02_Premium - 热备系统

UnityPlatformModiconPremiumHSBYUnityPlatformModiconPremiumHSBYUnity自动化产品部施耐德电气（中国）投资有限公司上海分公司SchneiderElectric3-ISBU–ZhongSiyi热备系统的演化超过25年的热备经验！J21219831996198919862007QuantumSeriesFIBEROPTICLINK984-800Series984ChassisSeries584ChassisSeriesCOPPERCABLELINKCOPPERCABLELINKUNITYQuantumHIGHSPEEDFIBEROPTICLINK2004UNITYPremiumCPU-SYNCLINKETY-SYNCLINKSchneiderElectric4-ISBU–ZhongSiyiGuide●PremiumHSBYoffer&architectures●PremiumHSBYperformance●PremiumHSBYrealization●PremiumHSBYmaintenance●PremiumHSBYkeycharacteristicSchneiderElectric5-ISBU–ZhongSiyiGuide●PremiumHSBYoffer&architectures●PremiumHSBYperformance●PremiumHSBYrealization●PremiumHSBYmaintenance●PremiumHSBYkeycharacteristicSchneiderElectric6-ISBU–ZhongSiyi总体架构●基于EthernetI/Oscanning的I/O连接结构●主/备PLC的冗余体系●高速的CPU同步信息交换(100Mbps)●以太网上的远程I/O设备●本地机架DIO/AIO&SCYModbus模块●IP地址自动切换●SCADA/HMI和I/O可以共享同一网络●基于高端的PremiumCPU硬件●高速有效的CPU同步连接●Unity使您编程随心所欲●基于UnityQuantum热备的技术●延续Quantum热备的高性能SchneiderElectric7-ISBU–ZhongSiyi产品目录●TSXH5724M入门级热备处理器●768KB程序存储空间,192KB数据存储空间●TSXH5744M中端热备处理器●2MB程序存储空间,440KB数据存储空间●TSXETY4103和TSXETY5103(=V4.0)●带涂层保护的处理器(TSXH57X4MC)●符合Premium单机所获得的所有认证(工业&海事)SchneiderElectric8-ISBU–ZhongSiyi典型架构SchneiderElectric9-ISBU–ZhongSiyiBUSX上冗余I/O的架构SchneiderElectric10-ISBU–ZhongSiyiModbus上的SCADA架构和EthernetTCP/IP上的共享I/OSchneiderElectric11-ISBU–ZhongSiyi带有Modbus上的共享设备架构和EthernetTCP/IP上的共享I/OSchneiderElectric12-ISBU–ZhongSiyiGuide●PremiumHSBYoffer&architectures●PremiumHSBYperformance●PremiumHSBYrealization●PremiumHSBYmaintenance●PremiumHSBYkeycharacteristicSchneiderElectric13-ISBU–ZhongSiyi卓越性能LogicDataIHSBYOFirstSectionIHSBYODataScanTimeofMASTScanPrimaryStandby●双处理器架构极大地提升热备性能●主处理器负责逻辑解算●协处理器负责热备数据交换●StateRam内存区●非定位变量●强制位●逻辑解算与热备数据交换同步进行●协处理器之间的直接数据对传显著减少传输时间SchneiderElectric14-ISBU–ZhongSiyiExample1双机热备扫描时间:90ms100KB数据需要交换●双机热备造成的影响:10ms●3080ms，数据传输时间短于同步进行的逻辑扫描时间:数据传输不造成任何影响！LogicExecDataTransferInputHSBYOutputScanTimeofMASTScanPrimary单机扫描时间:80ms100KB数据需要交换10ms30ms结果SchneiderElectric15-ISBU–ZhongSiyiExample2双机热备扫描时间:120ms300KB数据需要交换●双机热备造成的影响:40ms●30ms来自于系统热备开销●10ms来自于热备数据传输(90–80ms=10ms)单机扫描时间:80ms300KB数据需要交换LogicExecDataTransferInputHSBYOutputScanTimeofMASTScanPrimary30ms90ms结果SchneiderElectric16-ISBU–ZhongSiyiGuide●PremiumHSBYoffer&architectures●PremiumHSBYperformance●PremiumHSBYrealization●PremiumHSBYmaintenance●PremiumHSBYkeycharacteristicSchneiderElectric17-ISBU–ZhongSiyi配置—硬件要求●两款新型CPU，使用标准的UnityProV3.1软件及以上●TSXH5744M:2MB(程序),UnityProL或XL版本,支持4个ETY模块●TSXH5724M:768KB(程序),UnityProM,L或XL版本,支持2个ETY模块●可以使用的模块●TSXETY4103/5103，最低固件版本V4.0●所有电源模块,所有机架,所有PCMCIA存储卡●所有离散量&模拟量的IO模块(包括Preventa安全模块)●用于ModbusRS485主站通讯的TSXSCY*模块●用于Modbus从站通讯的内置TSXSCP114多协议卡●不能使用的模块●所有以上并未列出的模块●例如：●CPU上的PCMCIA通讯卡(CANopen,Fipway)●FactoryCastHMIWMY和其他非HSBYETY模板●ProfibusTSXPBY,InterbusTSXIBY●UnityPro在生成时，会检测配置SchneiderElectric18-ISBU–ZhongSiyi配置—软件要求●软件要求●UnityProV3.1以上●编程方面●备机只执行UnityPro第一个程序段●非传输区域大小固定为100个字●第一个程序段中不要使用DFBSchneiderElectric19-ISBU–ZhongSiyi配置—以太网架构●可以使用光纤架构●以太网构架●CPU上内置的以太网连接专用于CPU之间的信息交换（不能用于其它以太网服务）●连接在每对主/备ETY模块上的所有以太网设备都必须在同一个子网中●为有更高的可用性，建议在每个ETY模块前使用不同的交换机SchneiderElectric20-ISBU–ZhongSiyi配置—以太网设置●受监控的以太网模块TSXETY●用户必须在UnityPro中配置1个TSXETY模块为受监控的(‘受监控’表示‘唯一能够在发生故障时引起自动切换的以太网模块’)，用于PLC间的第二重同步，传送热备诊断信息●如果希望IO扫描在失败检测时实现自动切换，建议将其设定在受监控的TSXETY模块上●备机以太网模板●ETY模板IP地址自动＋1●主TSXETY模板IP地址不要设置为xxx.xxx.xxx.254●主TSXETY模板IP地址不要设置为连续的IP地址SchneiderElectric21-ISBU–ZhongSiyi配置—以太网服务●支持的以太网服务●ModbusTCPEFB信息●EthernetIO扫描——多达64个设备●FTPServer●HTTP内置WebServer●SMTP电子邮件客户端●NTP网络时间协议客户端–ETY5103●SNMP简单网络管理协议●不支持的以太网服务●GlobalData●FDR●TFTP●DHCP●TCPOpen,slaveDHCPSchneiderElectric22-ISBU–ZhongSiyi配置—以太网服务状态备机停止客户端服务，服务器服务保持激活状态下表是主机和备机ETY模板以太网服务的比较：以太网服务主机ETY备机ETYModbusTCPMessagingRunningRunningEthernetIOScannerRunningStoppedGlobalDataNotSupportedNotSupportedFTPServerRunningRunningHTTPServerRunningRunningSNMPRunningRunningFDR/DHCP/TFTPStoppedStoppedSMTPRunningStoppedNTPRunningRunningSchneiderElectric23-ISBU–ZhongSiyi热备启动●热备系统切换“运行/主+运行/备”模式●只在以下情况下可能:●2个CPU之间有两重同步连接(内置Ethernet+ETY模块)●所有ETY模块都具有最低要求的固件版本●硬件&固件不匹配情况的检查●主、备机架的硬件型号必须一致●如果硬件不匹配，备机将保持离线状态●固件不匹配的情况只针对CPU，内置的Eth和受监控的ETY模块●缺省的情况不允许固件不匹配(用户可自行定义)●CPU的唯一性识别&启动顺序●通过CPUs内置以太网连接的MAC地址进行识别●具有较小MAC地址的PLC是PLCA.●主/从CPU的状态显示●UnityPro软件中的状态显示●CPU的前面板(RUN灯的闪烁状态)●运行/主,运行/备,停止/离线SchneiderElectric24-ISBU–ZhongSiyi热备运行●程序修改●方式：离线&在线，部分&全部●在线修改必须先在主机进行以确保服务的持续性●离线修改将使系统停止运行●当两个应用不同时，热备系统不再冗余(不允许存在逻辑不匹配的情况)●主机和备机间没有自动程序下载●当系统非冗余时，如果发生故障，用户可手动切换到离线的PLC●每次主机中的程序被修改后，需要把新程序下载到备机●手动切换●使用命令字(%SW60)SchneiderElectric25-ISBU–ZhongSiyi热备切换●切换时所有ETY模块交换它们的IP地址●ModbusRS485从模块交换Modbus地址●使用ModbusPCMCIA卡(TSXSCP114)●自动切换●CPU及本地机架切换时间最多为2个扫描周期●引起热备自动切换的硬件故障:●主机的CPU或内置的以太网模块●CPU机架的电源●“HSBY管理”受监控的ETY●HSBY-受监控的ETY和首个集线器/交换机之间的以太网连接●切换时，网页浏览器必须刷新才能重新连接到热备系统SchneiderElectric26-ISBU–ZhongSiyi热备切换●只有当系统能确保将切换到一个更好的状态时，才会进行自动切换●引起自动切换的原因：●HALT指令●WatchDog溢出●程序执行发生错误，%S78=1(除数是0,溢出,...)●主机CPU停机命令●主机CPU硬件或固件故障●主PLC的CPU主机架电源故障●‘HSBY-管理’ETY模块硬件或固件故障●CPU和‘HSBY-管理’ETY模块之间的BusX背板故障●主机受监控的ETY模板和首个集线器/交换机之间的以太网电缆断开连接●应用程序请求切换●特殊位的设置●通过本地或远程的网络SchneiderElectric27-ISBU–ZhongSiyi热备切换●以太网输入输出的无扰切换●输出设备必须