CD_2-_Manuals-Espanol-STEP 7 - Sistemas de Alta Disponibilidad

5/21/2018 CD_2-_Manuals-Espanol-STEP 7 - Sistemas de Alta Disponibilidad

1/432

SIMATIC Sistemas de alta disponibilidad S7-400H

__________________________________________

________________________________________________________

______________________________________________________________________

________________________________________________________

______________________________________________________________________

____________________________

Prlogo

1

Sistemas de automatizacin de alta

disponibilidad

2

Posibilidades de configuracin

del S7-400H

3

Primeros pasos

4

Estructura de una CPU 41x-H

5

Funciones especiales de una

CPU 41x-H

6

S7400H en modo PROFIBUS DP

7

Estados de sistema y estados

operativos del S7-400H

8

Acoplamiento y sincronizacin

9

Utilizar la periferia en el S7-400H

10

Comunicacin

11

Configuracin mediante STEP 7

12

Fallo y sustitucin de componentes

con la instalacin en marcha

13

Modificaciones con la instalacin en

marcha

14

Mdulos de sincronizacin

15

Tiempos de ciclo y de respuesta del

S7-400

16

Especificaciones tcnicas

17

Valores caractersticos de los

autmatas programables redundantes

A

Modo autnomo

B

Transicin de S5-H a S7-400H

C

Diferencias entre los sistemas de alta

disponibilidad y los sistemas estndar

D

Mdulos de funcin y de comunicacin

utilizables en S7-400H

E

Ejemplos de interconexin para

periferia redundante

F

SIMATIC

Sistemas de alta disponibilidad

S7-400H

Manual de sistema

06/2008

A5E00267698-04


2/432

Consignas de seguridad

onsignas de seguridad

Este manual contiene las informaciones necesarias para la seguridad personal as como para la prevencin dedaos materiales. Las informaciones para su seguridad personal estn resaltadas con un tringulo deadvertencia; las informaciones para evitar nicamente daos materiales no llevan dicho tringulo. De acuerdo algrado de peligro las consignas se representan, de mayor a menor peligro, como sigue.

PELIGRO

Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas se producirla muerte, o bien lesionescorporales graves.

ADVERTENCIA

Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas puede producirsela muerte o bien lesionescorporales graves.

PRECAUCIN

con tringulo de advertencia significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, puedenproducirse lesiones corporales.

PRECAUCIN

sin tringulo de advertencia significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, puedenproducirse daos materiales.

ATENCIN

significa que puede producirse un resultado o estado no deseado si no se respeta la consigna de seguridadcorrespondiente.

Si se dan varios niveles de peligro se usa siempre la consigna de seguridad ms estricta en cada caso. Si en unaconsigna de seguridad con tringulo de advertencia se alarma de posibles daos personales, la misma consignapuede contener tambin una advertencia sobre posibles daos materiales.

Personal cualificado

El equipo/sistema correspondiente slo deber instalarse y operarse respetando lo especificado en estedocumento. Slo est autorizado a intervenir en este equipo el personal cualificado. En el sentido del manual se

trata de personas que disponen de los conocimientos tcnicos necesarios para poner en funcionamiento,conectar a tierra y marcar los aparatos, sistemas y circuitos de acuerdo con las normas estndar de seguridad.

Uso conforme

Considere lo siguiente:

ADVERTENCIA

El equipo o los componentes del sistema slo se podrn utilizar para los casos de aplicacin previstos en elcatlogo y en la descripcin tcnica, y sloassociado a los equipos y componentes de Siemens y de tercera quehan sido recomendados y homologados por Siemens. El funcionamiento correcto y seguro del productopresupone un transporte, un almacenamiento, una instalacin y un montaje conforme a las prcticas de labuena ingeniera, as como un manejo y un mantenimiento rigurosos.

Marcas registradasTodos los nombres marcados con son marcas registradas de Siemens AG. Los restantes nombres ydesignaciones contenidos en el presente documento pueden ser marcas registradas cuya utilizacin por tercerospara sus propios fines puede violar los derechos de sus titulares.

Exencin de responsabilidad

Hemos comprobado la concordancia del contenido de esta publicacin con el hardware y el software descritos.Sin embargo, como es imposible excluir desviaciones, no podemos hacernos responsable de la plenaconcordancia. El contenido de esta publicacin se revisa peridicamente; si es necesario, las posibles lascorrecciones se incluyen en la siguiente edicin.

Siemens AGIndustry SectorPostfach 48 4890327 NRNBERGALEMANIA

Referencia del documento: A5E00267698-04 05/2008

Copyright Siemens AG 2008.Sujeto a cambios sin previo aviso


3/432

S7-400HManual de sistema, 06/2008, A5E00267698-04 3

ndice

1 Prlogo ...................................................... .............................................................................................. 17

1.1 Prlogo.........................................................................................................................................17

2 Sistemas de automatizacin de alta disponibilidad........................................................................... ....... 23

2.1 Sistemas de automatizacin redundantes de SIMATIC..............................................................23

2.2 Aumento de la disponibilidad en instalaciones............................................................................25

3 Posibilidades de configuracin del S7-400H............................................................................................ 27

3.1 Posibilidades de configuracin del S7-400H...............................................................................27

3.2 Reglas para el equipamiento de un equipo H..............................................................................30

3.3 El sistema bsico del S7-400H....................................................................................................31

3.4 Periferia para el S7-400H ............................................................................................................33

3.5 Comunicacin ..............................................................................................................................34

3.6 Herramientas para la configuracin y la programacin...............................................................35

3.7 El programa de usuario................................................................................................................36

3.8 Documentacin ............................................................................................................................37

4 Primeros pasos........................................................................................................................................ 39

4.1 Primeros pasos............................................................................................................................39

4.2 Requisitos ....................................................................................................................................39

4.3 Instalacin del hardware y puesta en marcha del S7-400H........................................................40

4.4 Ejemplos de reaccin del sistema de alta disponibilidad ante distintas anomalas ....................42

5 Estructura de una CPU 41x-H .................................. ............................................................................... 43

5.1 Elementos de mando y sealizacin de las CPUs......................................................................43

5.2 Funciones de vigilancia de la CPU ..............................................................................................48

5.3 Indicadores de estado y de error .................................................................................................50

5.4 Selector de modo.........................................................................................................................53

5.5 Niveles de proteccin...................................................................................................................54

5.6 Pasos a seguir para el borrado total............................................................................................56

5.7 Estructura y funcionamiento de las tarjetas de memoria.............................................................59

5.8 Interfaz multipunto (MPI)..............................................................................................................63

5.9 Interfaz PROFIBUS DP................................................................................................................64

5.10 Parmetros para las CPUs S7400H ..........................................................................................65


4/432

ndice

S7-400H4 Manual de sistema, 06/2008, A5E00267698-04

6 Funciones especiales de una CPU 41x-H ....................................................................................... ........ 67

6.1 Actualizar el firmware sin Memory Card ..................................................................................... 67

6.2 Actualizar el firmware en RUN.................................................................................................... 696.3 Leer los datos de servicio ........................................................................................................... 71

7 S7400H en modo PROFIBUS DP.......................................................................................................... 73

7.1 CPU 41xH como maestro PROFIBUS DP................................................................................ 737.1.1 reas de direccionamiento DP de CPUs 41xH........................................................................... 747.1.2 CPU 41xH como maestro PROFIBUS DP.................................................................................. 747.1.3 Diagnstico de la CPU 41xH como maestro PROFIBUS DP..................................................... 77

7.2 Datos coherentes ........................................................................................................................ 827.2.1 Coherencia de los bloques de comunicacin y las funciones .................................................... 837.2.2 Acceso a la memoria de trabajo de la CPU................................................................................ 837.2.3 Reglas de coherencia para el SFB 14 "GET" (Leer variable) y SFB 15 "PUT"

(Escribir variable) ........................................................................................................................ 847.2.4 Lectura coherente de datos desde un esclavo DP normalizado y escritura coherente en

un esclavo DP normalizado ........................................................................................................ 857.2.5 Acceso a datos coherentes sin utilizar la SFC 14 o la SFC 15 .................................................. 86

8 Estados de sistema y estados operativos del S7-400H......................................................................... .. 89

8.1 Estados de sistema y estados operativos del S7-400H ............................................................. 89

8.2 Introduccin................................................................................................................................. 90

8.3 Los estados de sistema del S7-400H......................................................................................... 93

8.4 Estados operativos de las CPUs ................................................................................................ 948.4.1 Estado operativo STOP .............................................................................................................. 96

8.4.2 Estado operativo ARRANQUE.................................................................................................... 978.4.3 Estados operativos ACOPLAR y SINCRONIZAR ...................................................................... 978.4.4 Estado operativo RUN ................................................................................................................ 988.4.5 Estado operativo PARADA ......................................................................................................... 998.4.6 Estado operativo BSQUEDA DE ERRORES........................................................................... 99

8.5 Autodiagnstico......................................................................................................................... 101

8.6 Respuesta dinmica.................................................................................................................. 105

8.7 Evaluacin de alarmas de proceso en el sistema S7-400H..................................................... 105


5/432

ndice


9 Acoplamiento y sincronizacin................................ ............................................................................... 107

9.1 Repercusiones del acoplamiento y la sincronizacin................................................................107

9.2 Condiciones para el acoplamiento y la sincronizacin..............................................................1099.3 Desarrollo del acoplamiento y la sincronizacin........................................................................1109.3.1 Desarrollo del acoplamiento ......................................................................................................1149.3.2 Desarrollo de la sincronizacin..................................................................................................1169.3.3 Conmutar a una CPU con configuracin modificada o con capacidad de memoria

ampliada.....................................................................................................................................1199.3.4 Bloquear el acoplamiento y la sincronizacin............................................................................122

9.4 Vigilancia de tiempo...................................................................................................................1239.4.1 Respuesta dinmica ..................................................................................................................1269.4.2 Calcular los tiempos de vigilancia..............................................................................................1279.4.3 Valores de rendimiento para el acoplamiento y la sincronizacin.............................................1349.4.4 Influencias en la respuesta dinmica.........................................................................................135

9.5 Peculiaridades durante el acoplamiento y la sincronizacin .....................................................136

10 Utilizar la periferia en el S7-400H ........................................................................................ .................. 137

10.1 Utilizar la periferia en el S7-400H..............................................................................................137

10.2 Introduccin................................................................................................................................137

10.3 Utilizacin de periferia unilateral monocanal .............................................................................139

10.4 Utilizacin de periferia monocanal conmutada..........................................................................141

10.5 Conectar periferia redundante ...................................................................................................14610.5.1 Conectar periferia redundante ...................................................................................................14610.5.2 Mdulos de seales utilizables de forma redundante ...............................................................154

10.5.3 Calcular el estado de la pasivacin ...........................................................................................17210.6 Posibilidades adicionales de conectar la periferia redundante..................................................173

11 Comunicacin........................................................................................................................................ 179

11.1 Comunicacin ............................................................................................................................179

11.2 Nociones y conceptos fundamentales.......................................................................................180

11.3 Redes utilizables........................................................................................................................184

11.4 Servicios de comunicacin utilizables .......................................................................................184

11.5 Comunicacin a travs de enlaces S7 de alta disponibilidad....................................................18511.5.1 Comunicacin entre sistemas de alta disponibilidad.................................................................18711.5.2 Comunicacin entre sistemas de alta disponibilidad y una CPU de alta disponibilidad............19011.5.3 Comunicacin entre sistemas de alta disponibilidad y PCs ......................................................191

11.6 Comunicacin a travs de enlaces S7 ......................................................................................19311.6.1 Comunicacin a travs de enlaces S7 conexin unilateral ....................................................19411.6.2 Comunicacin a travs de enlaces S7 redundantes .................................................................19611.6.3 Comunicacin a travs de CP punto a punto en ET200M ........................................................19711.6.4 Acoplamiento discrecional con sistemas monocanales ............................................................198

11.7 Rendimiento de comunicacin...................................................................................................199

11.8 Indicaciones generales sobre la comunicacin .........................................................................201


6/432

ndice


12 Configuracin mediante STEP 7.............................................................................................. .............. 203

12.1 Configuracin mediante STEP 7............................................................................................... 203

12.2 Configuracin mediante STEP 7............................................................................................... 20412.2.1 Reglas para el equipamiento de un equipo H........................................................................... 20512.2.2 Configuracin del hardware...................................................................................................... 20512.2.3 Parametrizacin de mdulos en un equipo H........................................................................... 20612.2.4 Recomendaciones para ajustar los parmetros de la CPU...................................................... 20712.2.5 Configuracin de la red............................................................................................................. 209

12.3 Funciones de PG en STEP 7.................................................................................................... 210

13 Fallo y sustitucin de componentes con la instalacin en marcha.........................................................

211

13.1 Fallo y sustitucin de componentes con la instalacin en marcha........................................... 211

13.2 Fallo y sustitucin de componentes con la instalacin en marcha........................................... 21213.2.1 Fallo y sustitucin de una CPU................................................................................................. 212

13.2.2 Fallo y sustitucin de una fuente de alimentacin .................................................................... 21413.2.3 Fallo y sustitucin de un mdulo funcional o de entrada/salida ............................................... 21513.2.4 Fallo y sustitucin de un mdulo de comunicacin .................................................................. 21713.2.5 Fallo y sustitucin del mdulo de sincronizacin o cable de fibra ptica ................................. 21813.2.6 Fallo y sustitucin de un mdulo de interfaz IM 460 IM 461.................................................. 221

13.3 Fallo y sustitucin de componentes en la periferia descentralizada ........................................ 22213.3.1 Fallo y sustitucin de un maestro PROFIBUS DP.................................................................... 22313.3.2 Fallo y sustitucin de una interconexin PROFIBUS DP redundante ...................................... 22413.3.3 Fallo y sustitucin de un esclavo PROFIBUS DP..................................................................... 22513.3.4 Fallo y sustitucin de cables PROFIBUS DP............................................................................ 226

14 Modificaciones con la instalacin en marcha......................................................................................... 227

14.1 Modificaciones con la instalacin en marcha............................................................................ 22714.2 Posibles modificaciones del hardware...................................................................................... 228

14.3 Inclusin de componentes en PCS 7........................................................................................ 23214.3.1 PCS 7, paso 1: Modificar el hardware ...................................................................................... 23414.3.2 PCS 7, paso 2: Cambiar offline la configuracin del hardware ................................................ 23514.3.3 PCS 7, paso 3: Detener la CPU de reserva.............................................................................. 23514.3.4 PCS 7, paso 4: Cargar la nueva configuracin de hardware en la CPU de reserva................ 23614.3.5 PCS 7, paso 5: Conmutar a la CPU con configuracin modificada.......................................... 23714.3.6 PCS 7, paso 6: Pasar al modo redundante .............................................................................. 23914.3.7 PCS 7, paso 7: Modificar el programa de usuario y cargarlo ................................................... 24014.3.8 Inclusin de mdulos de interconexin en PCS 7 .................................................................... 241

14.4 Eliminar componentes en PCS 7 .............................................................................................. 243

14.4.1 PCS 7, paso I: Cambiar offline la configuracin del hardware ................................................. 24414.4.2 PCS 7, paso II: Modificar el programa de usuario y cargarlo ................................................... 24514.4.3 PCS 7, paso III: Detener la CPU de reserva............................................................................. 24614.4.4 PCS 7, paso IV: Cargar la nueva configuracin de hardware en la CPU de reserva............... 24614.4.5 PCS 7, paso V: Conmutar a la CPU con configuracin modificada ......................................... 24714.4.6 PCS 7, paso VI: Pasar al modo redundante............................................................................. 24814.4.7 PCS 7, paso VII: Modificar el hardware.................................................................................... 24914.4.8 Eliminar mdulos de interconexin en PCS 7........................................................................... 250


7/432

ndice


14.5 Agregarcomponentes en STEP 7 .............................................................................................25114.5.1 STEP 7, paso 1: Agregar hardware...........................................................................................25314.5.2 STEP 7, paso 2: Cambiar offline la configuracin del hardware ...............................................254

14.5.3 STEP 7, paso 3: Ampliar bloques de organizacin y cargarlos.................................................25414.5.4 STEP 7, paso 4: Detener la CPU de reserva ............................................................................25514.5.5 STEP 7, paso 5: Cargar la nueva configuracin de hardware en la CPU de reserva...............25514.5.6 STEP 7, paso 6: Conmutar a la CPU con configuracin modificada.........................................25614.5.7 STEP 7, paso 7: Pasar al modo redundante .............................................................................25714.5.8 STEP 7, paso 8: Modificar el programa de usuario y cargarlo..................................................25814.5.9 Inclusin de mdulos de interconexin en STEP 7 ...................................................................259

14.6 Eliminar componentes en STEP 7.............................................................................................26114.6.1 STEP 7, paso I: Cambiar offline la configuracin del hardware ................................................26214.6.2 STEP 7, paso II: Modificar el programa de usuario y cargarlo ..................................................26314.6.3 STEP 7, paso III: Detener la CPU de reserva ...........................................................................26414.6.4 STEP 7, paso IV: Cargar la nueva configuracin de hardware en la CPU de reserva .............264

14.6.5 STEP 7, paso V: Conmutar a la CPU con configuracin modificada........................................26514.6.6 STEP 7, paso VI: Pasar al modo redundante............................................................................26614.6.7 STEP 7, paso VII: Modificar el hardware...................................................................................26714.6.8 STEP 7, paso VIII: Modificar bloques de organizacin y cargarlos...........................................26714.6.9 Exclusin de mdulos de interconexin en STEP 7..................................................................268

14.7 Modificar los parmetros de la CPU ..........................................................................................27014.7.1 Modificar los parmetros de la CPU ..........................................................................................27014.7.2 Paso A: Modificar offline los parmetros de la CPU..................................................................27214.7.3 Paso B: Detener la CPU de reserva ..........................................................................................27214.7.4 Paso C: Cargar la nueva configuracin de hardware en la CPU de reserva ............................27314.7.5 Paso D: Conmutar a la CPU con configuracin modificada......................................................27414.7.6 Paso E: Pasar al modo redundante...........................................................................................275

14.8 Modificar las memorias de la CPU ............................................................................................27614.8.1 Modificar las memorias de la CPU ............................................................................................27614.8.2 Ampliar la memoria de carga.....................................................................................................27614.8.3 Cambiar el tipo de la memoria de carga....................................................................................278

14.9 Reparametrizar un mdulo ........................................................................................................28114.9.1 Reparametrizar un mdulo ........................................................................................................28114.9.2 Paso A: Modificar los parmetros offline ...................................................................................28314.9.3 Paso B: Detener la CPU de reserva ..........................................................................................28514.9.4 Paso C: Cargar la nueva configuracin de hardware en la CPU de reserva ............................28514.9.5 Paso D: Conmutar a la CPU con configuracin modificada......................................................28614.9.6 Paso E: Pasar al modo redundante...........................................................................................288

15 Mdulos de sincronizacin................................... .................................................................................. 289

15.1 Mdulos de sincronizacin para el S7-400H.............................................................................28915.2 Instalacin de cables de fibra ptica..........................................................................................293

15.3 Seleccionar los cables de fibra ptica .......................................................................................296


8/432

ndice


16 Tiempos de ciclo y de respuesta del S7-400 ......................................................................................... 301

16.1 Tiempo de ciclo ......................................................................................................................... 302

16.2 Calcular el tiempo de ciclo ........................................................................................................ 30416.3 Tiempos de ciclo diferentes ...................................................................................................... 309

16.4 Carga por comunicacin ........................................................................................................... 311

16.5 Tiempo de respuesta ................................................................................................................ 314

16.6 Calcular los tiempos de ciclo y de respuesta............................................................................ 320

16.7 Ejemplos de clculo de los tiempos de ciclo y de respuesta.................................................... 321

16.8 Tiempo de respuesta a alarmas ............................................................................................... 324

16.9 Ejemplo de clculo del tiempo de respuesta a alarmas ........................................................... 326

16.10 Reproducibilidad de alarmas de retardo y alarmas cclicas ..................................................... 327

17 Especificaciones tcnicas................................... ................................................................................... 329

17.1 Datos tcnicos de la CPU 4123H; (6ES7 4123HJ140AB0) ................................................ 329

17.2 Datos tcnicos de la CPU 4144H; (6ES7 4144HM140AB0) ............................................... 337

17.3 Datos tcnicos de la CPU 4174H; (6ES7 4174HT140AB0)................................................ 346

17.4 Especificaciones tcnicas de las Memory Cards...................................................................... 355

17.5 Tiempos de ejecucin de FCs y FBs para la periferia redundante........................................... 356

A Valores caractersticos de los autmatas programables redundantes ................................................... 359

A.1 Conceptos fundamentales ........................................................................................................ 359

A.2 Comparacin del MTBF en configuraciones seleccionadas..................................................... 365A.2.1 Configuraciones de sistema con periferia centralizada ............................................................ 365A.2.2 Configuraciones de sistema con periferia descentralizada ...................................................... 367A.2.3 Comparacin entre configuraciones de sistema con comunicacin estndar y de alta

disponibilidad ............................................................................................................................ 370

B Modo autnomo..................................................................................................................................... 371

C Transicin de S5-H a S7-400H.............................................................................................................. 379

C.1 Generalidades........................................................................................................................... 379

C.2 Configuracin, programacin y diagnstico.............................................................................. 380

D Diferencias entre los sistemas de alta disponibilidad y los sistemas estndar....................................... 381

E Mdulos de funcin y de comunicacin utilizables en S7-400H............................................................. 385


9/432

ndice


F Ejemplos de interconexin para periferia redundante......................................................................... ... 387

F.1 SM 321; DI 16 x DC 24 V, 6ES7 3211BH020AA0.................................................................387

F.2 SM 321; DI 32 x DC 24 V, 6ES7 3211BL000AA0..................................................................388F.3 SM 321; DI 16 x AC 120/230V, 6ES7 3211FH000AA0 .........................................................389

F.4 SM 321; DI 8 x AC 120/230 V, 6ES7 3211FF010AA0...........................................................390

F.5 SM 321; DI 16 x DC 24V, 6ES7 3217BH000AB0..................................................................391

F.6 SM 321; DI 16 x DC 24V, 6ES7 3217BH010AB0..................................................................392

F.7 SM 326; DO 10 x DC 24V/2A, 6ES7 3262BF010AB0 ...........................................................393

F.8 SM 326; DI 8 x NAMUR, 6ES7 3261RF000AB0....................................................................394

F.9 SM 326; DI 24 x DC 24 V, 6ES7 3261BK000AB0 .................................................................395

F.10 SM 421; DI 32 x UC 120 V, 6ES7 4211EL000AA0................................................................396

F.11 SM 421; DI 16 x DC 24 V, 6ES7 4217BH010AB0.................................................................397

F.12 SM 421; DI 32 x DC 24 V, 6ES7 4211BL000AB0..................................................................398

F.13 SM 421; DI 32 x DC 24 V, 6ES7 4211BL010AB0..................................................................399

F.14 SM 322; DO 8 x DC 24 V/2 A, 6ES7 3221BF010AA0 ...........................................................400

F.15 SM 322; DO 32 x DC 24 V/0,5 A, 6ES7 3221BL000AA0 ......................................................401

F.16 SM 322; DO 8 x AC 230 V/2 A, 6ES7 3221FF010AA0..........................................................402

F.17 SM 322; DO 4 x DC 24 V/10 mA [EEx ib], 6ES7 3225SD000AB0 ........................................403

F.18 SM 322; DO 4 x DC 15 V/20 mA [EEx ib], 6ES7 3225RD000AB0 ........................................404

F.19 SM 322; DO 8 x DC 24 V/0,5 A, 6ES7 3228BF000AB0 ........................................................405F.20 SM 322; DO 16 x DC 24 V/0,5 A, 6ES7 3228BH010AB0......................................................406

F.21 SM 332; AO 8 x 12 Bit, 6ES7 3325HF000AB0 ......................................................................407

F.22 SM 332; AO 4 x 0/4...20 mA [EEx ib], 6ES7 3325RD000AB0...............................................408

F.23 SM 422; DO 16 x AC 120/230 V/2 A, 6ES7 4221FH000AA0 ................................................409

F.24 SM 422; DO 32 x DC 24 V/0,5 A, 6ES7 4227BL000AB0 ......................................................410

F.25 SM 331; AI 4 x 15 Bit [EEx ib]; 6ES7 3317RD000AB0..........................................................411

F.26 SM 331; AI 8 x 12 Bit, 6ES7 3317KF020AB0 ........................................................................412

F.27 SM 331; AI 8 x 16 Bit; 6ES7 3317NF000AB0........................................................................413

F.28 SM 331; AI 8 x 16 Bit; 6ES7 3317NF100AB0........................................................................414

F.29 AI 6xTC 16Bit iso, 6ES7331-7PE10-0AB0 ................................................................................415

F.30 SM331; AI 8 x 0/4...20mA HART, 6ES7 331-7TF01-0AB0 .......................................................416

F.31 SM 332; AO 4 x 12 Bit; 6ES7 3325HD010AB0......................................................................418

F.32 SM332; AO 8 x 0/4...20mA HART, 6ES7 332-8TF01-0AB0......................................................419

F.33 SM 431; AI 16 x 16 Bit, 6ES7 4317QH000AB0 .....................................................................420

Glosario ...................................................... ........................................................................................... 423

ndice alfabtico..................................................................................................................................... 427


10/432

ndice


Tablas

Tabla 5-1 LEDs de las CPUs ...................................................................................................................... 45

Tabla 5-2 Posiciones del selector de modo ................................................................................................ 53

Tabla 5-3 Niveles de proteccin de una CPU............................................................................................. 54

Tabla 5-4 Tipos de tarjetas de memoria ..................................................................................................... 60

Tabla 7-1 CPUs 41x, interfaz MPI/DP como PROFIBUS DP ..................................................................... 74

Tabla 7-2 Significado del LED "BUSF" en la CPU 41x como maestro DP ................................................. 77

Tabla 7-3 Lectura del diagnstico mediante STEP 7.................................................................................. 78

Tabla 7-4 Deteccin de eventos de una CPU 41xH como maestro DP ..................................................... 80

Tabla 8-1 Resumen de los estados de sistema del S7-400H..................................................................... 93

Tabla 8-2 Causas de error que originan el abandono del modo redundante ............................................. 98

Tabla 8-3 Reaccin a anomalas durante el autotest................................................................................ 101

Tabla 8-4 Reaccin ante un error de comparacin repetitivo................................................................... 102

Tabla 8-5 Reaccin ante un error de suma de verificacin ...................................................................... 102

Tabla 8-6 2 aparicin de error de hardware con llamada unilateral del OB 121 y error de suma deverificacin ................................................................................................................................ 103

Tabla 9-1 Propiedades del acoplamiento y la sincronizacin................................................................... 107

Tabla 9-2 Condiciones para el acoplamiento y la sincronizacin ............................................................. 109

Tabla 9-3 Valores tpicos de la fraccin del programa de usuario............................................................ 134

Tabla 10-1 Interconexiones para el uso de periferia monocanal conmutada............................................. 141Tabla 10-2 Mdulos de seales utilizables de forma redundante............................................................... 154

Tabla 10-3 Interconexin de mdulos de salidas digitales con y sin diodos .............................................. 163

Tabla 10-4 Mdulos de entradas analgicas y sensores............................................................................ 169

Tabla 10-5 Ejemplo de periferia redundante, seccin del OB 1 ................................................................ 176

Tabla 10-6 Ejemplo de periferia redundante, seccin del OB 122 ............................................................. 177

Tabla 10-7 para los tiempos de vigilancia en caso de periferia redundante............................................... 178

Tabla 14-1 Parmetros de la CPU modificables ......................................................................................... 270

Tabla 15-1 Cables de fibra ptica como accesorios ................................................................................... 296

Tabla 15-2 Especificacin de cables de fibra ptica para interior............................................................... 297

Tabla 15-3 Especificaciones de los cables de fibra ptica para exteriores ................................................ 299

Tabla 16-1 Ejecucin cclica del programa ................................................................................................. 302

Tabla 16-2 Factores de influencia en el tiempo de ciclo............................................................................. 304

Tabla 16-3 Proporciones del tiempo de transferencia de la imagen de proceso, CPU 4123H................. 305

Tabla 16-4 Proporciones del tiempo de transferencia de la imagen de proceso, CPU 414-4H................. 306

Tabla 16-5 Proporciones del tiempo de transferencia de la imagen de proceso, CPU 417-4H................ 307

Tabla 16-6 Prolongacin del tiempo de ciclo .............................................................................................. 307

Tabla 16-7 Tiempo de ejecucin del sistema operativo en el punto de control del ciclo............................ 308


11/432

ndice


Tabla 16-8 Prolongacin del ciclo por intercalacin de alarmas..................................................................308

Tabla 16-9 Accesos directos de las CPUs a mdulos de periferia..............................................................318

Tabla 16-10 Accesos directos de las CPUs a mdulos de periferia en el aparato de ampliacin conacoplamiento local .....................................................................................................................318

Tabla 16-11 Accesos directos de las CPUs a mdulos de periferia en el aparato de ampliacin conacoplamiento remoto .................................................................................................................319

Tabla 16-12 Ejemplo de clculo del tiempo de respuesta .............................................................................320

Tabla 16-13 Tiempos de respuesta a alarmas de proceso y diagnstico; tiempo mximo de respuestaa alarmas sin comunicacin.......................................................................................................324

Tabla 16-14 Reproducibilidad de las alarmas de retardo y cclicas en las CPUs .........................................327

Tabla 17-1 Tiempos de ejecucin de los mdulos para la periferia redundante .........................................356


12/432

ndice


Figuras

Figura 2-1 Fines perseguidos con los sistemas de automatizacin redundantes ....................................... 23

Figura 2-2 Soluciones de automatizacin homogneas con SIMATIC........................................................ 25

Figura 2-3 Ejemplo de redundancia en una red sin anomalas.................................................................... 26

Figura 2-4 Ejemplo de redundancia en un sistema 1de2 con anomala...................................................... 26

Figura 2-5 Ejemplo de redundancia en un sistema 1de2 con fallo total ...................................................... 26

Figura 3-1 Resumen..................................................................................................................................... 28

Figura 3-2 El hardware del sistema bsico S7400H .................................................................................. 31

Figura 3-3 Documentacin de usuario para sistemas de alta disponibilidad............................................... 37

Figura 4-1 Instalacin del hardware............................................................................................................. 40

Figura 5-1 Disposicin de los elementos de mando e indicadores de la CPU 412-3H ............................... 43

Figura 5-2 Disposicin de los elementos de mando e indicadores de la CPU 414-4H/417-4H................... 44

Figura 5-3 Clavija tipo jack ........................................................................................................................... 47

Figura 5-4 Posiciones del selector de modo ................................................................................................ 53

Figura 5-5 Estructura de la tarjeta de memoria............................................................................................ 59

Figura 7-1 Diagnstico con CPU 41xH......................................................................................................... 79

Figura 7-2 Direcciones de diagnstico para el maestro DP y el esclavo DP............................................... 80

Figura 7-3 Propiedades - esclavo DP........................................................................................................... 87

Figura 8-1 Sincronizacin de subsistemas................................................................................................... 91

Figura 8-2 Estados de sistema y operativos del sistema H ......................................................................... 94Figura 9-1 Desarrollo del acoplamiento y la sincronizacin....................................................................... 111

Figura 9-2 Desarrollo de la sincronizacin................................................................................................. 112

Figura 9-3 Ejemplo para la duracin mnima de una seal de entrada durante la sincronizacin ............ 113

Figura 9-4 Significado de los tiempos relevantes para la sincronizacin................................................... 124

Figura 9-5 Relacin entre el tiempo mnimo de paro de periferia y el tiempo mximo de bloqueopara los niveles de prioridad >15.............................................................................................. 128

Figura 10-1 Periferia monocanal conmutada descentralizada ET 200M..................................................... 142

Figura 10-2 Periferia redundante en los aparatos centrales y de ampliacin.............................................. 146

Figura 10-3 Periferia redundante en un esclavo DP unilateral .................................................................... 147

Figura 10-4 Periferia redundante en un esclavo DP conmutado ................................................................. 148

Figura 10-5 Periferia redundante en modo autnomo ................................................................................. 149

Figura 10-6 Mdulo de entradas digitales de alta disponibilidad en estructura 1 de 2 con un sensor ........ 161

Figura 10-7 Mdulos de entradas digitales de alta disponibilidad en estructura 1 de 2 con 2 sensores..... 162

Figura 10-8 Mdulos de salidas digitales de alta disponibilidad en estructura 1 de 2 ................................. 162

Figura 10-9 Mdulos de entradas analgicas de alta disponibilidad en estructura 1 de 2 con unsensor........................................................................................................................................165


13/432

ndice


Figura 10-10 Mdulos de entradas analgicas de alta disponibilidad en estructura 1 de 2 con dossensores.....................................................................................................................................169

Figura 10-11 Mdulos de salidas analgicas de alta disponibilidad en estructura 1 de 2..............................170Figura 10-12 Periferia unilateral y conmutada redundante .............................................................................173

Figura 10-13 Diagrama de flujo para el OB1...................................................................................................175

Figura 11-1 Ejemplo de un enlace S7...........................................................................................................181

Figura 11-2 Ejemplo de cmo la cantidad de enlaces parciales resultantes depende de laconfiguracin..............................................................................................................................182

Figura 11-3 Ejemplo de redundancia con sistema de alta disponibilidad y anillo redundante .....................187

Figura 11-4 Ejemplo de redundancia con sistema de alta disponibilidad y sistema de bus reduntante ......188

Figura 11-5 Ejemplo de un sistema de alta disponibilidad con redundancia CP adicional...........................188

Figura 11-6 Ejemplo de redundancia con sistema de alta disponibilidad y CPU H......................................190Figura 11-7 Ejemplo de redundancia cpm sistema de alta disponibilidad y sistema de bus redundante ....191

Figura 11-8 Ejemplo de redundancia con sistema de alta disponibilidad, sistema de bus redundante yredundancia CP en el PC ..........................................................................................................192

Figura 11-9 Ejemplo de acoplamiento de sistemas estndar y de alta disponibilidad en anilloredundante.................................................................................................................................194

Figura 11-10 Ejemplo de acoplamiento de sistemas estndar y de alta disponibilidad en sistema debus redundante ..........................................................................................................................195

Figura 11-11 Ejemplo de redundancia con sistemas de alta disponibilidad y sistema de bus redundanteen caso de enlaces estndar redundantes................................................................................196

Figura 11-12 Ejemplo de acoplamiento de un sistema de alta disponibilidad con un sistema monocanalexterno .......................................................................................................................................197

Figura 11-13 Ejemplo de acoplamiento de un sistema de alta disponibilidad con un sistema monocanalajeno ..........................................................................................................................................198

Figura 11-14 Flujo de datos en la carga por comunicacin (transcurso bsico) ............................................199

Figura 11-15 Tiempo de respuesta en la carga por comunicacin (transcurso bsico) .................................200

Figura 15-1 Submdulo de sincronizacin....................................................................................................290

Figura 15-2 Cables de fibra ptica, instalacin a travs de cajas de distribucin ........................................300

Figura 16-1 Elementos y composicin del tiempo de ciclo ...........................................................................303

Figura 16-2 Tiempos de ciclo diferentes.......................................................................................................309

Figura 16-3 Tiempo de ciclo mnimo.............................................................................................................310

Figura 16-4 Frmula: influencia de la carga por comunicacin ....................................................................311

Figura 16-5 Fraccionamiento de un segmento de tiempo.............................................................................311

Figura 16-6 Dependencia entre el tiempo de ciclo y la carga por comunicacin..........................................313

Figura 16-7 Tiempos de ciclo DP en la red PROFIBUS DP .........................................................................315

Figura 16-8 Tiempo de respuesta mnimo ....................................................................................................316

Figura 16-9 Tiempo de respuesta mximo....................................................................................................317

Figura A-1 MDT ...........................................................................................................................................361


14/432

ndice


Figura A-2 MTBF......................................................................................................................................... 361

Figura A-3 Common Cause Failure (CCF) ................................................................................................. 363

Figura A-4 Disponibilidad............................................................................................................................ 364Figura B-1 Resumen: Estructura del sistema para modificaciones con la instalacin en marcha............. 375

Figura F-1 Ejemplo de interconexin SM 321; DI 16 x DC 24 V ................................................................ 387


Figura F-3 Ejemplo de interconexin SM 321; DI 16 x AC 120/230 V ....................................................... 389

Figura F-4 Ejemplo de interconexin SM 321; DI 8 x AC 120/230 V ......................................................... 390

Figura F-5 Ejemplo de interconexin SM 321; DI 16 x DC 24V................................................................. 391

Figura F-6 Ejemplo de interconexin SM 321; DI 16 x DC 24V................................................................. 392

Figura F-7 Ejemplo de interconexin SM 326; DO 10 x DC 24V/2A.......................................................... 393

Figura F-8 Ejemplo de interconexin SM 326; DI 8 x NAMUR .................................................................. 394


Figura F-10 Ejemplo de interconexin SM 421; DI 32 x UC 120 V .............................................................. 396

Figura F-11 Ejemplo de interconexin SM 421; DI 16 x 24 V ...................................................................... 397



Figura F-14 Ejemplo de interconexin SM 322; DO 8 x DC 24 V/2 A.......................................................... 400

Figura F-15 Ejemplo de interconexin SM 322; DO 32 x DC 24 V/0,5 A..................................................... 401

Figura F-16 Ejemplo de interconexin SM 322; DO 8 x AC 230 V/2 A ........................................................ 402Figura F-17 Ejemplo de interconexin SM 322; DO 16 x DC 24 V/10 mA [EEx ib] ..................................... 403

Figura F-18 Ejemplo de interconexin SM 322; DO 16 x DC 15 V/20 mA [EEx ib] ..................................... 404

Figura F-19 Ejemplo de interconexin SM 322; DO 8 x DC 24 V/0,5 A....................................................... 405


Figura F-21 Ejemplo de interconexin SM 332; AO 8 x 12 Bit..................................................................... 407

Figura F-22 Ejemplo de interconexin SM 332; AO 4 x 0/4..20 mA [EEx ib] ............................................... 408

Figura F-23 Ejemplo de interconexin SM 422; DO 16 x 120/230 V/2 A..................................................... 409


Figura F-25 Ejemplo de interconexin SM 331, AI 4 x 15 Bit [EEx ib] ......................................................... 411

Figura F-26 Ejemplo de interconexin SM 331; AI 8 x 12 Bit....................................................................... 412



Figura F-29 Ejemplo de interconexin AI 6xTC 16Bit iso............................................................................. 415

Figura F-30 Ejemplo de interconexin_1 SM 331; AI 8 x 0/4...20mA HART................................................ 416

Figura F-31 Ejemplo de interconexin_2 SM 331; AI 8 x 0/4...20mA HART................................................ 417

Figura F-32 Ejemplo de interconexin SM 332, AO 4 x 12 Bit..................................................................... 418


15/432

ndice


Figura F-33 Ejemplo de interconexin_3 SM 332; AO 8 x 0/4...20mA HART...............................................419

Figura F-34 Ejemplo de interconexin SM 431; AI 16 x 16 Bit......................................................................420


16/432

ndice



17/432


Prlogo

1

1.1

Prlogo

Finalidad del manual

La informacin recogida en este manual permite consultar datos sobre el manejo, lasfunciones y los datos tcnicos de los mdulos centrales del S7-400H.

Para saber cmo configurar ste y otros mdulos de un S7400H, por ejemplo cmomontarlos o cablearlos, consulte el manual Sistema de automatizacin S7400,Configuracin e instalacin.

Conocimientos bsicos necesarios

Para mejor comprensin del manual se requieren conocimientos generales deautomatizacin.

Adems se presuponen conocimientos sobre el uso de PCs o medios de trabajo similares,

como p. ej. programadoras, con el sistema operativo Windows 2000 o Windows XP. Puestoque el sistema de automatizacin S7400H se configura con el software bsico STEP 7,tambin se requieren conocimientos de este software. Dichos conocimientos seproporcionan en el manual Programar con STEP 7.

Lea especialmente al utilizar un S7400H en zonas de seguridad las indicaciones deseguridad para autmatas que figuran en el anexo del manual del Sistema deautomatizacin S7400, Configuracin e instalacin.

mbito de validez del manual

El manual es vlido para los siguientes componentes:

CPU 4123H; 6ES7 4123HJ140AB0 a partir de la versin de firmware V4.5.0

CPU 4144H; 6ES7 4144HM140AB0 a partir de la versin de firmware V4.5.0

CPU 4174H; 6ES7 4174HT140AB0 a partir de la versin de firmware V4.5.0


18/432

Prlogo

1.1 Prlogo


Versiones o referencias necesarias de los principales componentes del sistema

Componente del sistema Versin o referencia necesaria

Maestro externo en PROFIBUS DPCP 4435 Extended

Referencia 6GK7 4435DX030XE0 a partir de la versin de hardware 1 y laversin de firmware 5.1.4

Referencia 6GK7 4435DX040XE0 a partir de la versin de hardware 1 y laversin de firmware 6.4.0

Mdulo de comunicacin CP 4431(Industrial Ethernet,TCP / ISOTransport)

6GK7 4431EX100XE0 a partir de la versin de hardware 1 y la versin defirmware V2.6.7

6GK7 4431EX110XE0 a partir de la versin de hardware 1 y la versin defirmware V2.6.7

Mdulo de comunicacinCP 443-5 Basic (PROFIBUS;

comunicacin S7)

6GK7 4435FX020XE0 a partir de la versin de hardware 2 y la versin defirmware 3.2

Nota

Los distintos mdulos pueden tener limitaciones adicionales. Consulte a este respecto lasinformaciones de los productos correspondientes y las FAQs, as como el boletn deSIMATIC NET actual.

Instalar la actualizacin de hardware de STEP

Adems de STEP 7 se requiere una actualizacin de hardware. sta puede descargarse de

Internet directamente desde STEP 7. Para ello debe ejecutar en "STEP 7 -> Configurar elhardware" el comando de men "Herramientas -> Instalar actualizaciones HW".

Homologaciones

Encontrar informacin detallada sobre las homologaciones y las normas en el manual dereferencia Sistema de automatizacin S7400, Datos de los mdulos, en el captulo 1.1,Normas y homologaciones.


19/432

Prlogo

1.1 Prlogo


Ayuda en pantalla

Como complemento al manual, durante el uso del software obtendr informacin detallada a

travs de la Ayuda en pantalla integrada en el software.Al sistema de Ayuda se puede acceder desde varias interfaces:

En el men Ayuda hay varios comandos disponibles: Temas de ayuda abre el ndice decontenidos de la ayuda. Encontrar ayuda referente a los sistemas H en Configurarsistemas H.

Uso de la ayudaproporciona indicaciones detalladas sobre el uso de la Ayuda enpantalla.

La ayuda contextual proporciona informacin sobre el contexto actual, p. ej. sobre uncuadro de dilogo abierto o una ventana activa. Puede abrirse con el botn "Ayuda" ocon la tecla F1.

La barra de estado es otra forma de ayuda contextual. Para cada comando de men se

muestra una breve explicacin en el momento en que el puntero del ratn se colocasobre el comando.

Tambin se muestra una breve explicacin sobre los botones de la barra deherramientas al mantener el puntero brevemente sobre ellos.

Si prefiere disponer de una copia impresa de la Ayuda en pantalla, tambin puede imprimirlos diferentes temas o libros de ayuda o toda la ayuda.

Gua

Para facilitarle el acceso rpido a informaciones especficas, el presente manual incluye lassiguientes ayudas:

Al principio del manual encontrar un ndice general.

En los captulos encontrar en la columna izquierda de cada pgina informacin que leproporcionar una panormica general sobre el contenido del apartado.

A continuacin de los anexos encontrar un glosario en el que se definen los trminosms importantes utilizados en el manual.

Al final del manual encontrar un ndice alfabtico que le facilitar el acceso rpido a lainformacin que necesite.

Reciclaje y eliminacin

El S7400H es reciclable gracias a su composicin con materiales poco contaminantes.Para un reciclaje ecolgico y una eliminacin de su antiguo equipo, rogamos dirigirse a unaempresa certificada para la eliminacin de chatarra electrnica.


20/432

Prlogo

1.1 Prlogo


Soporte adicional

Si todava tiene preguntas relacionadas con el uso de los productos descritos en el presente

manual, dirjase a la sucursal o al representante ms prximo de Siemens, en donde lepondrn en contacto con el especialista.

Encontrar su persona de contacto en la pgina de Internet:

http://www.siemens.com/automation/partner

La gua de documentacin tcnica de los distintos productos y sistemas SIMATIC seencuentra en la siguiente pgina de Internet:

http://www.siemens.com/simatic-tech-doku-portal

Encontrar el catlogo online y el sistema de pedidos online bajo:

http://mall.ad.siemens.com/

H/F Competence Center

El HF Competence Center de Nuremberg ofrece un taller especial sobre los sistemas deautomatizacin SIMATIC S7 de alta disponibilidad. Adems, el H/F Competence Center lepresta soporte local en la configuracin y puesta en marcha y en caso de que surjanproblemas.Telfono: +49 (911) 895-4759Fax: +49 (911) 895-5193Email: [email protected]

Centro de formacin

Para facilitar la iniciacin a los sistemas de automatizacin SIMATIC S7, ofrecemos distintoscursillos de formacin. Dirjase a su centro de formacin regional o a la central enD-90327Nuremberg, Alemania. Telfono: +49 (911) 8953200Internet: http://www.sitrain.com
http://www.siemens.com/automation/partnerhttp://www.siemens.com/simatic-tech-doku-portalhttp://mall.ad.siemens.com/mailto:[email protected]:[email protected]://www.sitrain.com/http://www.sitrain.com/http://www.sitrain.com/mailto:[email protected]://mall.ad.siemens.com/http://www.siemens.com/simatic-tech-doku-portalhttp://www.siemens.com/automation/partner


21/432

Prlogo

1.1 Prlogo


A&D Technical Support

Estamos a su disposicin en todo el mundo y a cualquier hora del da:

Worldwide (Nuremberg)

Technical Support

Hora local: 0:00 - 24:00 / 365das

Telfono: +49 (0) 180 5050-222

Fax: +49 (0) 180 5050-223

E-mail:[email protected]

GMT: +1:00

Europa / frica (Nuremberg)Authorization

EE UU (Johnson City)Technical Support and

Authorization

Asia / Australia (Pekn)Technical Support and

Authorization

Hora local: Lu.-Vi. 8:00 a 17:00

Telfono: +49 (0) 180 5050-222

Fax: +49 (0) 180 5050-223


GMT: +1:00


Telfono: +1 (423) 262 2522

Fax: +1 (423) 262 2289


GMT: -5:00


Telfono: +86 10 64 75 75 75

Fax: +86 10 64 74 74 74


GMT: +8:00

Technical Support y Authorization le atendern generalmente en alemn e ingls.

Service & Support en Internet

Adems de nuestra documentacin, en Internet ponemos a su disposicin todo nuestroknow-how online.

http://www.siemens.com/automation/service&support

En esta pgina encontrar:

El Newsletter que le mantendr informado sobre las ltimas novedades relacionadas consus productos.

La rbrica Service & Support con un buscador que le permitir acceder los documentosque necesita.

Un foro en el que usuarios y especialistas de todo el mundo intercambianexperiencias.

Su persona de contacto de Industry Automation and Drives Technology (IA and DT) mscercana.

Informacin sobre el servicio tcnico ms prximo, reparaciones, repuestos y consulting.
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]://www.siemens.com/automation/service&supporthttp://www.siemens.com/automation/service&supportmailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]


22/432

Prlogo

1.1 Prlogo



23/432


Sistemas de automatizacin de alta disponibilidad

2

2.1

Sistemas de automatizacin redundantes de SIMATIC

Fines perseguidos con los sistemas de automatizacin redundantes

En la prctica, los sistemas de automatizacin redundantes se utilizan con el fin deconseguir una mayor disponibilidad o seguridad contra los fallos.

Figura 2-1 Fines perseguidos con los sistemas de automatizacin redundantes

Tenga en cuenta la diferencia entre los sistemas de alta disponibilidad ylos sistemas de seguridad (failsafe). El S7-400H es un sistema de automatizacin de altadisponibilidad que slo puede utilizarse con medidas adicionales para controlar procesosimportantes para la seguridad.

Por qu sistemas de automatizacin de alta disponibilidad?

El objetivo perseguido con el uso de sistemas de automatizacin de alta disponibilidad esreducir los cortes de produccin. No importa si los cortes se deben a un error o a trabajos demantenimiento.

Cuanto mayores sean los gastos que origina un paro de la produccin, tanto msconveniente resultar el empleo de un sistema de alta disponibilidad. Los gastos deinversin requeridos para un sistema de alta disponibilidad, que suelen ser ms elevados,se compensan rpidamente al evitarse las interrupciones de la produccin.


24/432


2.1 Sistemas de automatizacin redundantes de SIMATIC


Redundancia del software

En numerosas aplicaciones, los requisitos impuestos a la calidad de la redundancia o bien la

proporcin de los sectores de una instalacin que exigen sistemas de automatizacinredundantes no son tan elevados que hagan forzosamente necesario el empleo de unsistema especial de alta disponibilidad. A menudo bastan sencillos mecanismos de softwareque, en caso de un fallo, permiten continuar la tarea de control que falla mediante unsistema alternativo.

El software opcional "SIMATIC S7 Software Redundancy" se puede emplear en los sistemasestndar S7-300 y S7-400 para controlar procesos que toleran tiempos de conmutacin a unsistema alternativo en el rango de segundos, como p. ej. en las instalaciones abastecedorasy depuradoras de agua o reguladoras del trfico.

Periferia redundante

Se denomina "periferia redundante" a los mdulos de entradas/salidas disponibles porduplicado y que se configuran y operan de forma redundante por pares. El uso de laperiferia redundante garantiza la mxima disponibilidad, ya que de este modo se tolera elfallo tanto de una CPU como de un mdulo de seales. Para la periferia redundante seutilizan los bloques de la librera "Redundancia de periferia funcional", consulte el captuloConectar periferia redundante(Pgina 146).


25/432


2.2 Aumento de la disponibilidad en instalaciones


2.2

Aumento de la disponibilidad en instalaciones

El sistema de automatizacin S7-400H cumple los elevados requisitos de disponibilidad,inteligencia y descentralizacin que se imponen a los sistemas de automatizacinmodernos. Adems, ofrece todas las funciones necesarias para la adquisicin y elacondicionamiento de los datos del proceso, as como para controlar, regular y supervisarunidades e instalaciones.

Continuidad por todo el sistema

El sistema de automatizacin S7-400H y los dems componentes de SIMATIC, como p. ej.el sistema de control distribuido SIMATIC PCS7 funcionan conjuntamente. Huelga decir queexiste una plena continuidad por todo el sistema desde el puesto de control hasta lossensores y los actuadores, lo cual garantiza un mximo rendimiento del sistema.

Figura 2-2 Soluciones de automatizacin homogneas con SIMATIC

Disponibilidad graduada mediante duplicacin de los componentes

Para que el S7-400H est disponible en cualquier caso, posee una estructura redundante.Esto significa que: todos los componentes esenciales estn presentes por duplicado.

A tal efecto, estn duplicados siempre el mdulo central (CPU), la fuente de alimentacin yel hardware para acoplar los dos mdulos centrales.

Aparte de dichos componentes, el propio usuario decide qu otros componentes debenduplicarse para el proceso que desea automatizar a fin de contar con un mayor grado dedisponibilidad.


26/432


2.2 Aumento de la disponibilidad en instalaciones


Nodos de redundancia

Los nodos de redundancia representan la seguridad de los sistemas que cuentan con

componentes repetidos. Un nodo de redundancia se considera independiente si el fallo deuno de los componentes del nodo no provoca restricciones de fiabilidad en otros nodos ni enel sistema entero.

La disponibilidad del sistema completo se puede exponer sencillamente mediante unesquema de bloques. En un sistema 1de2, puede fallar unode los componentes del nodode redundancia sin que se vea afectada la funcionalidad del sistema entero. En la cadenaque forman los nodos de redundancia, el eslabn ms dbil determina decisivamente ladisponibilidad del sistema entero

Sin anomala

Figura 2-3 Ejemplo de redundancia en una red sin anomalas

Con anomala

En la figura siguiente puede fallar un componente sin que se vea afectada la funcionalidaddel sistema entero.

Figura 2-4 Ejemplo de redundancia en un sistema 1de2 con anomala

Fallo de un nodo de redundancia (fallo total)

En la figura siguiente ya no puede funcionar todo el sistema, porque en un nodo de

redundancia 1de2 han fallado los dos componentes parciales (fallo total).

Figura 2-5 Ejemplo de redundancia en un sistema 1de2 con fallo total


27/432


Posibilidades de configuracin del S7-400H

3

3.1


La primera parte de la descripcin comienza con la estructura bsica del sistema deautomatizacin de alta disponibilidad S7-400H y los componentes que integran el sistemabsico S7-400H. A continuacin se describen los componentes de hardware con los que se

puede ampliar dicho sistema bsico.En la segunda parte se describen las herramientas de software previstas para configurar yprogramar el sistema S7-400H. Asimismo, se exponen los suplementos y las funcionesadicionales no incluidos en el sistema estndar S7400 que se requieren para programar elprograma de usuario necesario para poder reaccionar adecuadamente a las caractersticasque aumentan la disponibilidad del S7-400H.


28/432


3.1 Posibilidades de configuracin del S7-400H


Informacin importante acerca de la configuracin

ADVERTENCIA

Material elctrico abierto

Los mdulos de un S7-400 son material elctrico abierto. Por tanto, el S7400 deben irmontado siempre en carcasas, armarios o locales de servicio elctrico a los que se puedaacceder nicamente mediante una llave o herramienta. El acceso a las carcasas, armarioso locales de servicio elctrico slo debe estar permitido al personal autorizado oadecuadamente instruido.

La figura siguiente muestra como ejemplo la estructura de un S7400H con periferiadescentralizada comn y conexin a un bus de instalacin redundante. En las pginassiguientes se describen paso a paso los componentes de hardware y software requeridos

para la configuracin y el uso del S7-400H.

Figura 3-1 Resumen


29/432


3.1 Posibilidades de configuracin del S7-400H


Informacin adicional

Los componentes del sistema estndar S7400 se emplean tambin en el sistema de

automatizacin de alta disponibilidad S7400H. Todos los componentes de hardware delS7400 se describen detalladamente en el manual de referencia Sistema de automatizacinS7400; Datos de los mdulos.

Para el diseo del programa de usuario y la utilizacin de los mdulos en el sistema deautomatizacin de alta disponibilidad S7-400H rigen las mismas reglas que para un sistemaestndar S7400. A tal efecto, srvase observar lo expuesto en el manual Programar conSTEP 7y en el manual de referencia Software de sistema para S7300/400;Funciones estndar y funciones de sistema.


30/432


3.2 Reglas para el equipamiento de un equipo H


3.2

Reglas para el equipamiento de un equipo H

Adems de las reglas generales para la disposicin de mdulos en S7400, en un equipo Htienen que cumplirse las condiciones siguientes:

Las unidades centrales de procesamiento deben insertarse siempre en los mismos slots.

Las interconexiones maestras DP externas o los mdulos de comunicacin redundantesdeben insertarse siempre en los mismos slots.

Las interconexiones maestras DP externas para los sistemas maestros DP redundantespueden enchufarse slo en las unidades centrales y no en equipos de ampliacin.

Los mdulos que se utilizan de forma redundante (p. ej. la CPU 41x-4H, interfaz esclavaDP IM 1532) deben ser idnticos, es decir que deben tener el mismo nmero dereferencia y la misma versin de producto y de firmware.


31/432


3.3 El sistema bsico del S7-400H


3.3

El sistema bsico del S7-400H

El hardware del sistema bsico

El sistema bsico comprende los componentes de hardware necesarios para un autmatade alta disponibilidad. La figura siguiente muestra los componentes que integran el sistema.

El sistema bsico se puede ampliar con mdulos estndar S7400. En el caso de losmdulos de funcin y de comunicacin existen ciertas limitaciones (consulte el anexoMdulos de funcin y de comunicacin utilizables en S7-400H(Pgina 385)).

Figura 3-2 El hardware del sistema bsico S7400H

Mdulos centrales

El corazn del S7400H lo constituyen los dos mdulos centrales o unidades centrales deprocesamiento. Los nmeros de bastidor se ajustan mediante un interruptor situado en ellado posterior de la CPU. En adelante se designar CPU 0 a la CPU incorporada en elbastidor 0 y CPU 1 a la incorporada en el bastidor 1.

Bastidor para S7400H

El bastidor UR2H permite el montaje de dos sistemas parciales independientes con nueveslots cada uno y es ideal para el montaje en armarios de 19".

Como alternativa, tambin es posible configurar el S7400H en dos bastidores separados.Para ello hay disponibles los bastidores UR1 UR2.


32/432


3.3 El sistema bsico del S7-400H


Alimentacin

Para el suministro de corriente se requiere por cada CPU H ms concretamente por cada

uno de los dos subsistemas del S7400H un mdulo de alimentacin de la gama desistemas estndar del S7400.

Estn disponibles mdulos de alimentacin para tensiones de entrada de 24 V DC, ascomo de 120/230 V AC con corrientes de salida de 10 y 20 A.

Para aumentar la disponibilidad de la fuente de alimentacin, tambin se pueden prever dosfuentes de alimentacin redundantes en cada subsistema. Utilice en este caso el mdulo dealimentacin PS 407 10 A R para tensiones nominales de 120/230 V AC con una corrientede salida de 10 A.

Submdulos de sincronizacin

Los submdulos de sincronizacin sirven para acoplar los dos mdulos centrales. Semontan en los mdulos centrales y se interconectan a travs de cables de fibra ptica.

Existen dos tipos de submdulos de sincronizacin, a saber: uno para una distancia dehasta 10 m entre las CPUs y otro para una distancia de hasta 10 km entre las CPUs.

En un sistema de alta disponibilidad es preciso utilizar 4 submdulos de sincronizacin deun mismo tipo. Los submdulos de sincronizacin se describen en el captulo Mdulos desincronizacin para el S7-400H(Pgina 289).

Cable de fibra ptica

Los cables de fibra ptica conectan los submdulos de sincronizacin para el acoplamientoredundante entre los dos mdulos centrales. Estos cables unen por pares los submdulos

de sincronizacin superiores con los inferiores.Las fibras pticas que pueden utilizarse en unS7400H seindican en elcaptulo Seleccionar los cables de fibra ptica(Pgina 296).


33/432


3.4 Periferia para el S7-400H


3.4

Periferia para el S7-400H

En el S7-400H se pueden utilizar los mdulos de entradas/salidas de SIMATIC S7. Laperiferia puede utilizarse en los siguientes aparatos:

Aparatos centrales

Aparatos de ampliacin

De forma descentralizada a travs de PROFIBUS DP.

Los mdulos de funcin (FM) y de comunicacin (CP) utilizables en S7400H se especificanen el anexo Mdulos de funcin y de comunicacin utilizables en S7-400H(Pgina 385).

Variantes de configuracin de la periferia

Para los mdulos de entradas/salidas existen las siguientes variantes de configuracin:

Configuracin monocanal unilateral con disponibilidad normal

En la configuracin monocanal unilateral existe un ejemplar de cada mdulo deentradas/salidas. Los mdulos de entradas/salidas se hallan en un determinadosubsistema, y slo son activados por ste.

No obstante, en el funcionamiento redundante, ambas CPUs estn interconectadasmediante el acoplamiento de redundancia. Debido a ello, ambas CPUs ejecutan elprograma de usuario de forma idntica.

Configuracin monocanal conmutada, con disponibilidad elevada

En la configuracin monocanal conmutada (descentralizada) existe un ejemplar de cadamdulo de entradas/salidas que, sin embargo, puede ser activado por ambos

subsistemas. Estructura redundante de alta disponibilidad de dos canales

En la estructura redundante de dos canales, los mdulos de entradas/salidas estnrepetidos y se puede acceder a ellos desde los dos subsistemas.


Encontrar informacin detallada sobre el uso de las unidades perifricas en el captuloUtilizar la periferia en el S7-400H(Pgina 137).


34/432


3.5 Comunicacin


3.5

Comunicacin

La comunicacin del S7-400H puede realizarse a travs de las siguientes vas ymecanismos:

Buses de la instalacin con Industrial Ethernet

Acoplamiento punto a punto

Esto rige tanto para los componentes de comunicacin que se utilizan en configuracincentralizada como descentralizada. Los mdulos de comunicacin utilizables se indican enel anexo Mdulos de funcin y de comunicacin utilizables en S7-400HPgina (385).

Disponibilidad de la comunicacin

En el S7-400H es posible variar la disponibilidad de la comunicacin. En funcin de los

requisitos que se impongan a la comunicacin, se prevn diferentes soluciones para elS7-400H. stas abarcan desde la configuracin de una sencilla estructura lineal de la redhasta un anillo ptico redundante de dos fibras.

La comunicacin de alta disponibilidad soportada a travs de PROFIBUS o IndustrialEthernet funciona exclusivamente con funciones de comunicacin S7.

Programacin y configuracin

A excepcin del empleo de componentes de hardware adicionales, la configuracin y laprogramacin no difieren sustancialmente de la de los sistemas estndar. Los enlaces dealta disponibilidad slo tienen que ser configurados, sin necesidad de una programacinespecfica.

Todas las funciones de comunicacin necesarias para el servicio de la comunicacin de altadisponibilidad van integradas en el sistema operativo de la CPU H y se ejecutan de formaautomtica y oculta, como p. ej. la vigilancia del enlace de comunicacin o la conmutacinautomtica a un enlace redundante en caso de una anomala.


Encontrar informacin detallada sobre el tema "Comunicacin mediante S7400H" en elcaptulo Comunicacin(Pgina 179).


35/432


3.6 Herramientas para la configuracin y la programacin


3.6

Herramientas para la configuracin y la programacin

Tanto el sistema S7400 como el S7-400H se pueden configurar y programar con STEP 7.

Al escribir el programa de usuario slo hay que t

Documents

CD_2-_Manuals-Espanol-STEP 7 - Sistemas de Alta Disponibilidad