1. SIMATIC PCS 7
Redundanz Leitfaden
1 EINFÜHRUNG ........................................................................................................................................... 2
2 REDUNDANZKNOTEN............................................................................................................................... 3
3 S7-400H BASISYSTEM ............................................................................................................................ 4
3.1 Komponenten des Basissystems ........................................................................................................... 4
4 FUNKTIONSWEISE DER S7-400H ............................................................................................................. 9
4.1 Einführung ........................................................................................................................................... 9
4.2 Redundanzprinzip ................................................................................................................................ 9
4.3 Synchronisation ................................................................................................................................. 10
5 SYSTEMZUSTÄNDE DER S7-400H.......................................................................................................... 11
5.1 Betriebszustand "Urlöschen"............................................................................................................. 12
5.2 Betriebszustand "ANLAUF" .............................................................................................................. 12
5.3 Betriebszustände "ANKOPPELN" und "AUFDATEN" (AuA)........................................................... 12
5.4 H-Parameter für CPU-Test und Betriebsart "Aufdaten" ................................................................... 18
5.5 Überwachungszeiten für das Ankoppeln und Aufdaten ..................................................................... 19
5.6 Betriebszustand "RUN" ..................................................................................................................... 20
5.7 Zustands– und Fehleranzeigen .......................................................................................................... 23
5.8 Unterschied Standard CPU / H - CPU ............................................................................................ 24
6 PROJEKTIERUNG EINER SIMATIC H-STATION ..................................................................................... 26
6.1 Einfügen einer SIMATIC H-Station in ein Projekt ............................................................................ 26
6.2 Konfigurieren der Hardware einer H-Station. .................................................................................. 27
6.3 Projektierung des Industrial Ethernet CP zur Anlagenbuskommunikation ....................................... 28
7 REDUNDANTER PROFIBUS-DP MIT EINKANALIG GESCHALTETER PERIPHERIE ................................... 29
7.1 Redundante PROFIBUS DP-Anschaltung (IM 153-2 und IM 157)................................................... 30
8 REDUNDANTE STROMVERSORGUNG DER MODULE EINER ET200 ZEILE................................................ 33
9 ANSCHLUSS VON EINKANALIGEN GERÄTEN AN EINEN REDUNDANTEN PROFIBUS ................................. 34
10 H-SYSTEM KONFIGURATIONSÄNDERUNG IM RUN ( H-KIR )................................................................. 36
11 ANLEGEN EINER OPERATOR-STATION ZUM ANSCHLUSS AN EINE S7 400H STATION ............................ 39
12 HOCHVERFÜGBARE KOMMUNIKATION UND REDUNDANTE VERBINDUNGEN ......................................... 41
13 REDUNDANTER SYSTEMBUS.................................................................................................................. 44
14 PROJEKTIERUNG DER REDUNDANTEN AS-OS VERBINDUNGEN (SYSTEMBUS) ...................................... 47
14.1 Allgemeines........................................................................................................................................ 47
14.2 Eigenschaften von S7-REDCONNECT.............................................................................................. 47
14.3 S7-Verbindung hochverfügbar........................................................................................................... 47
14.4 Netzwerkkarte CP1613 ...................................................................................................................... 47
14.5 Projektierungsanleitung redundante AS-OS Verbindung .................................................................. 48
15 TIPPS & TRICKS .................................................................................................................................... 53
15.1 Leitfaden zum Einbringen einer Meßstelle in ein redundantes OS-Projekt ohne Datenverlust in der
WinCC RT-Datenbank ....................................................................................................................... 53
15.2 CPU-Parameter in der Hardwarekonfiguration................................................................................ 54
15.3 Teilprozeßabbild (TPA) ..................................................................................................................... 55
15.4 Ermittlung des benötigten Ladespeichers .......................................................................................... 55
15.5 OB Zeitmessung ................................................................................................................................. 55
15.6 S7 Verbindung hochverfügbar ........................................................................................................... 55
Seite 1

2. SIMATIC PCS 7
1 Einführung
Redundante Automatisierungssysteme werden mit dem Ziel eingesetzt, eine verbesserte
Fehlertoleranz ( erhöhte Verfügbarkeit ) und/oder Fehlersicherheit zu erreichen.
redundante Automatisierungssysteme,
z.B.:
Hochverfügbare 1von2-Systeme Fehlersichere 2von2-Systeme
Ziel: Ziel:
Verminderung der Wahrscheinlichkeit Schutz von Leben, Umwelt und
von Produktionsausfällen durch Um Kapital durch sicheres Abschalten
schalten auf ein Reservesystem in eine gesicherte Ruhelage
Bild 1: Zielsetzung von hochverfügbaren und fehlersicheren Systemen
Die Bezeichnung "1von2 H-Technik" bedeutet, dass ein Fehler toleriert wird. Erst ein weiterer
Fehler führt zu einem Ausfall des Systems.
Mit der neuen SIMATC S7-400H steht nun im Umfeld von PCS 7 ein hochverfügbares 1von2
Automatisierungssystem zur Verfügung. Das Automatisierungssystem S7–400H und alle
weiteren Komponenten in der PCS7 Umgebung sind aufeinander abgestimmt. Die volle
Systemdurchgängigkeit von der Leitwarte bis zu den Sensoren und Aktoren garantiert
höchste Systemleistung.
Damit das System S7–400H die erhöhte Verfügbarkeit gewährleistet, ist es redundant
aufgebaut.
Das bedeutet:
Es gibt alle wesentlichen Komponenten mehrfach.
Um die Verfügbarkeit der Anlage zu maximieren, ist es zwingend erforderlich, dass der
Ausfall -auch von redundanten Komponenten- gemeldet wird.
Grundsätzlich doppelt vorhanden sind dabei die Zentralbaugruppe, der Baugruppenträger
und die Stromversorgung. Welche Komponenten darüber hinaus mehrfach eingesetzt
werden und somit höher verfügbar sind, entscheiden Sie für Ihren zu automatisierenden
Prozeß selbst.
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3. SIMATIC PCS 7
2 Redundanzknoten
Redundanzknoten repräsentieren die Ausfallsicherheit von Systemen mit mehrfach
vorhandenen Komponenten. Die Unabhängigkeit eines Redundanzknotens ist gegeben,
wenn der Ausfall einer Komponente innerhalb des Knotens keinerlei
Zuverlässigkeitseinschränkungen in anderen Knoten bzw. im Gesamtsystem verursacht.
Anhand eines Blockschaltbilds kann die Verfügbarkeit des Gesamtsystems einfach
verdeutlicht werden. Bei einem 1von2–System kann eine Komponente des
Redundanzknotens ausfallen, ohne die Funktionsfähigkeit des Gesamtsystems zu
beeinträchtigen. In der Kette der Redundanzknoten bestimmt das schwächste Glied
entscheidend die Verfügbarkeit des Gesamtsystems.
Ohne Störung
CPU CP B us CP CPU
CPU CP B us CP CPU
Red u nd an zkn o ten mit 1von 2-Redu nd an z
Bild 2: Drei Redundanzknoten ohne Störung
Mit Störung
Im Bild 3 kann pro Redundanzknoten je eine Komponente ausfallen, ohne dass die
Funktionalität des Gesamtsystems beeinträchtigt wird.
CPU CP Bus CP CPU
CPU CP Bus CP CPU
Bild 3: Funktionsfähiges System mit Störung in zwei Redundanzknoten
Ausfall eines Redundanzknotens (Totalausfall)
Im Bild 4 ist das Gesamtsystem nicht mehr funktionsfähig, da in einem 1von2–
Redundanzknoten beide Teilkomponenten ausgefallen sind (Totalausfall).
CPU CP Bus CP CPU
CPU CP Bus CP CPU
Bild 4: Gestörtes Gesamtsystem, durch Ausfall eines Redundanzknotens
Seite 3

4. SIMATIC PCS 7
3 S7-400H Basisystem
Neue CPU 41x H mit der Möglichkeit zur Redundanz
4 integrierte Schnittstellen (41xH-4)
Sync-Modul
Sync-Modul
MPI/DP
DP
SIMATIC PCS 7
Bild 5: Schnittstellenübersicht der CPU 41x H-4
3.1 Komponenten des Basissystems
Nachfolgend die Komponenten, die zum Aufbau des Basissystems der S7–400H erforderlich
sind.
Baugruppenträger
UR2-H Basissystem S7-400H
2 PS 2 CPU 4 Sync- 2 Lichtwellen
Module leiter
Bild 6: Minimalkonfiguration das S7-400H Basissystems
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5. SIMATIC PCS 7
Auflistung der einzelnen Komponenten im H System
UR2-H 6ES7 400-2JA00-0AA0
UR2 6ES7 400-1JA01-0AA0
UR1 6ES7 400-1TA01-0AA0
CPU 414-4H 6ES7 414-4HJ00-0AB0
CPU 417-4H 6ES7 417-4HL01-0AB0
Sync-Module 6ES7 960-1AA00-0XA0
Sync-Kabel (1 m) 6ES7 960-1AA00-5AA0
CP 443 – 5 EXT 6GK7 443-5DX02-0XE0
CP 443 – 1 6GK7 443-1EX11-0XE0
Für komplette Systeme siehe Katalog ST PCS7 - 2001
Hinweis zu den bisherigen H-CPU Firmwareständen
V1.1 F-Technik möglich
Verbindungsabbruch bei AuA
V2.0 F-Technik möglich
mit H-Kir
ohne Verbindungsabbruch bei AuA
V2.1 A-Freigabe mit Funktionalität von V2.0
V2.1.1 Optimierungen bei CPU-Redundanzverlust
V2.1.2 Verbindungsdiagnose mit der Systemfunktion "SFC87" im Baustein
"MSG_CSF" ab PCS7 V5.1
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6. SIMATIC PCS 7
Konfiguration
Redundanzverbindung bei 41xH
CPU 417H CPU 417H
X2 X2
34 34
Sync-Module
High speed LWL-
Verbindungen
Redundancy Module
Red undancy Module
X2 X2
34 34
Red undancy Module
Redundancy Module
X2 X2
34 34
SIMATIC PCS 7
Bild 7: Redundanzverbindung in einer AS400 H
CPU 41x–4 H Zentralbaugruppe
Kernstück der S7–400H sind die Zentralbaugruppen CPU 41x–4 H. In der CPU sind
umfangreiche Selbsttests integriert, die verdeckt ablaufen und eine hohe Fehlererkennung
und Fehleraufdeckung sicherstellen.
Baugruppenträger für S7-400H
Für die S7–400H empfehlen wir Ihnen den Baugruppenträger UR2–H. Der Baugruppenträger
erlaubt den Aufbau von zwei getrennten Teilsystemen mit je neun Baugruppen und ist
geeignet für die Montage in Schränken mit 19“–Einbaumaß. Die Teilsysteme dieses
Baugruppenträgers sind zwar elektrisch voneinander getrennt, jedoch nicht mechanisch.
Daher ist beim Einsatz dieses Baugruppenträgers darauf zu achten, dass dieser nicht im
laufenden Prozessbetrieb ausgewechselt werden kann. Es ist immer eine Abschaltung des
gesamten Systems erforderlich. Alternativ können Sie die S7–400H auch auf zwei separaten
Baugruppenträgern aufbauen, hierbei ist dann auch ein Austausch eines Baugruppenträgers
im laufendem Prozess möglich. Hierzu stehen die Baugruppenträger UR1 oder UR2 zur
Verfügung.
Stromversorgung
Zur Versorgung benötigen Sie für jedes der beiden Teilsysteme der S7–400H eine separate
Stromversorgungsbaugruppe aus dem Standard–Systemspektrum der S7–400. Zur
Verfügung stehen Stromversorgungsbaugruppen für Eingangsnennspannungen DC 24 V
sowie AC 120/230 V mit Ausgangsströmen von 4, 10 und 20 A. Um die Verfügbarkeit der
Stromversorgung zu steigern, können Sie in jedes Teilsystem auch zwei redundante
Stromversorgungen einsetzen. Verwenden Sie in diesem Fall die
Seite 6

7. SIMATIC PCS 7
Stromversorgungsbaugruppe "PS 407 6ES7 407-0KR00-0AA0" für Nennspannungen
AC 120/230 V mit einem Ausgangsstrom von 10 A.
Synchronisationsmodule
Die Synchronisationsmodule dienen zur Kopplung der beiden Zentralbaugruppen. Sie
werden in die Zentralbaugruppen gesteckt und über Lichtwellenleiter miteinander verbunden.
In jeder CPU müssen zwei Synchronisationsmodule gesteckt werden. Ausserdem wird an
den Sync-Modulen die Racknummer der H-CPU eingestellt.
Wichtig:
Auf den Sync-Modulen einer CPU muss die gleiche Racknummer eingestellt sein.
Die Frontblende der Sync-Module dient -neben der Aufnahme eines Gewindebolzens zum
leichteren Auswechseln der Module- auch der Abschaltung der Versorgungsspannung der
Sync-Module. Dieser Schalter ist erforderlich, um die Module bei spannungsversorgter CPU
austauschen zu können. Ohne diese Frontblende sind die Sync-Module nicht funktionsfähig.
Rack No. 0-x-1
Schalter zur Einstellung
Zusätzliche Frontblende der Baugruppenträgernummer
Bild 8: Schematischer Aufbau eines Sync-Moduls
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8. SIMATIC PCS 7
Lichtwellenleiter
Die Lichtwellenleiter werden in die Synchronisationsmodule gesteckt und bilden die
physikalische Verbindung (Redundanzkopplung) zwischen den beiden Zentralbaugruppen.
Die Sync-Leitungen dürfen bei einem System mit 2 CPUs nicht gekreuzt gesteckt werden.
Das Modul "IF1" ist mit dem Modul "IF1" der Partner CPU zu verbinden. In gleicher Weise ist
mit dem Modul "IF2" zu verfahren.
Neben den Standardlängen 1m, 2m und 10m sind die Sync-Leitungen auch als
Sonderanfertigung bis max. 500m Länge erhältlich.
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9. SIMATIC PCS 7
4 Funktionsweise der S7-400H
4.1 Einführung
Die S7–400H besteht aus zwei redundant aufgebauten Teilsystemen, die über
Lichtwellenleiter synchronisiert werden.
Beide Teilsysteme bilden ein hochverfügbares Automatisierungssystem, das mit einer
zweikanaligen (1von2)–Struktur nach dem Prinzip der „aktiven Redundanz“ arbeitet.
4.2 Redundanzprinzip
Aktive Redundanz -oft auch funktionsbeteiligte Redundanz genannt- bedeutet, dass alle
redundant eingesetzten Mittel ständig in Betrieb sind und gleichzeitig an der Ausführung der
Steuerungsaufgabe beteiligt sind.
Im Fehlerfall übernimmt das intakte Gerät allein die Steuerung des Prozesses.
Die Umschaltung erfolgt im Fehlerfall rückwirkungsfrei und automatisch.
Für die S7–400H bedeutet dies, dass das Anwenderprogramm in beiden CPUs vollkommen
identisch ist und von beiden CPUs gleichzeitig (ereignissynchron) bearbeitet wird.
Zur Kennzeichnung der beiden Teilsysteme werden nachfolgend die Begriffe „Master“ und
„Reserve“ gebraucht.
Um die stossfreie Umschaltung gewährleisten zu können, ist ein schneller und zuverlässiger
Datenaustausch über die Zentralgerätekopplung erforderlich.
Dabei erhalten die Geräte automatisch:
• das gleiche Anwenderprogramm
• die gleichen Datenbausteine
• die gleichen Prozeßabbild-Inhalte
• die gleichen internen Daten (z.B. Zeiten, Zähler, Merker, ...)
Dadurch sind beide Geräte immer auf dem aktuellen Stand und können im Fehlerfall
jederzeit die Steuerung allein weiterführen.
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10. SIMATIC PCS 7
4.3 Synchronisation
Für die rückwirkungsfreie Umschaltung ist eine Synchronisation beider Teilgeräte
erforderlich. Master– und Reserve–CPU sind über Lichtwellenleiter gekoppelt. Über diese
Kopplung sorgen beide CPUs für eine ereignissynchrone Programmbearbeitung.
Die Synchronisation erfolgt automatisch durch das Betriebssystem und braucht bei der
Programmierung nicht berücksichtigt zu werden.
Teilsystem(CPU0) Teilsystem(CPU1)
Synchronisation
Bild 9: Synchronisation der Teilsysteme
Verfahren der ereignisgesteuerten Synchronisation
Für die S7–400H wurde das von Siemens patentierte Verfahren der “ereignisgesteuerten
Synchronisation“ angewandt. Dies bedeutet, dass bei allen Ereignissen, die einen
unterschiedlichen internen Zustand der Teilsysteme zur Folge haben könnten, ein
Datenabgleich zwischen der Master- und Reserve-CPU durchgeführt wird.
Die Master– und Reserve–CPU werden synchronisiert bei:
• Direktzugriff auf die Peripherie
• Interrupts, Alarmen
• Aktualisierung der Anwenderzeiten (z.B. S7–Timer)
• Änderung von Daten durch Kommunikationsfunktionen
Stoßfreie Weiterarbeit auch bei Redundanzverlust einer CPU
Das Verfahren der ereignisgesteuerten Synchronisation stellt auch bei Ausfall der Master–
CPU zu jedem Zeitpunkt eine stoßfreie Weiterarbeit durch die Reserve–CPU sicher.
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11. SIMATIC PCS 7
5 Systemzustände der S7-400H
Die folgende Tabelle zeigt die möglichen Betriebszustände der S7–400H:
Übersicht der Systemzustände der S7–400H
Systemzustände der Betriebszustände der
S7–400H
Master-CPU Reserve-CPU
Stop STOP STOP, Spannungslos, Defekt
Anlauf ANLAUF STOP, Spannungslos, Defekt,
keine Synchronisation
Solobetrieb RUN STOP, FEHLERSUCHE,
Spannungslos, Defekt, keine
Synchronisation
Ankoppeln RUN ANKOPPELN, ANLAUF
Aufdaten RUN AUFDATEN
Redundant RUN RUN
Halt HALT STOP, Spannungslos, Defekt
Nachfolgend sind die Betriebszustände der beiden CPUs vom Systemzustand "Netz–EIN"
bis zum Systemzustand "Redundant" dargestellt.
Netz-EIN an CPU
Netz-EIN an CPU
Master-CPU
Reserve-CPU
Systemzustand
1. Stop STOP STOP
2. Anlauf ANLAUF STOP
3. Solobetrieb RUN STOP
Aktualisieren des ANKOPPELN /
4. Ankoppeln RUN
Anwenderprogramms ANLAUF
Aktualisieren von
5. Aufdaten RUN AUFDATEN
dynamischen Daten
6. Redundant RUN RUN
Bild 10: Durchlauf der Betriebszustände von "Netz-EIN" bis "RUN"
Seite 11

12. SIMATIC PCS 7
5.1 Betriebszustand "Urlöschen"
Das Urlöschen wirkt sich immer nur auf die CPU aus, auf die diese Funktion angewandt wird.
Wenn Sie beide CPUs urlöschen wollen, müssen Sie zuerst die eine, dann die andere CPU
urlöschen.
5.2 Betriebszustand "ANLAUF"
Bis auf die unten beschriebenen Ergänzungen verhalten sich die CPUs der S7–400H im
Betriebszustand "ANLAUF" genauso wie die S7-400 Standard–CPUs.
Anlaufarten
Die CPU 41x–4 H unterscheidet nur zwischen den Anlaufarten Kalt- und Neustart.
Kaltstart:
Beim Kaltstart wird der Organisationsbaustein OB102 bearbeitet.
Die Datenbausteine, welche durch Systemfunktionen im Arbeitsspeicher erzeugt
wurden, werden gelöscht. Alle anderen Datenbausteine erhalten den vorbelegten
Wert.
Das Prozessabbild sowie alle Zeiten, Zähler und Merker werden zurückgesetzt.
Diese Anlaufart ist für PCS 7 Systeme nicht zulässig. Durch die Neuinitialisierung des
Systemdatenbausteins ist es unter bestimmten Umständen nicht mehr möglich, ein
Änderungsladen von CFC-Plänen vorzunehmen.
Neustart (Warmstart):
Beim Neustart wird der Organisationsbaustein OB100 bearbeitet.
Alle Datenbausteine und deren Inhalte sowie
remanente Zeiten, Zähler und Merker bleiben erhalten
Die Anlaufart "Wiederanlauf" wird durch die CPU 41x–4 H nicht unterstützt.
Anlaufbearbeitung durch die Master–CPU
Der Systemzustand "ANLAUF" einer S7–400H wird ausschließlich von der Master–CPU
bearbeitet; die Reserve–CPU ist am Anlauf nicht beteiligt.
Im Anlauf vergleicht die Master–CPU den vorhandenen Peripherieausbau mit der Hardware–
Konfiguration, die Sie mit STEP 7 erstellt haben. Wird eine Differenz festgestellt, dann
reagiert die Master–CPU wie eine S7–400 Standard–CPU .
Die Master–CPU prüft und parametriert
1. die geschaltete Peripherie und
2. die ihr zugeordnete einseitige einkanalige Peripherie.
5.3 Betriebszustände "ANKOPPELN" und "AUFDATEN" (AuA)
Bevor das H–System den Systemzustand "Redundant" annimmt, überprüft und aktualisiert
die Master–CPU den Speicherinhalt der Reserve–CPU. (Ausnahme: Beim Ankoppeln und
Aufdaten mit anschließender Umschaltung auf die CPU mit geänderter Konfiguration).
Seite 12

13. SIMATIC PCS 7
Das Überprüfen und Aktualisieren des Speicherinhalts geschieht in zwei Phasen, die
nacheinander ablaufen und im folgenden "Ankoppeln" und "Aufdaten" genannt werden.
Während des Ankoppelns und Aufdatens befindet sich die Master–CPU stets im Zustand
"RUN" und die Reserve–CPU im Betriebszustand "ANKOPPELN" bzw. "AUFDATEN".
Ab der CPU-Firmwareversion 2.0 gibt es gibt zwei Arten des Ankoppelns und Aufdatens :
1. Beim Ankoppeln und Aufdaten ohne Master/Reserve–Umschaltung soll das H–System
vom Solobetrieb in den Systemzustand "Redundant" gebracht werden. Beide CPUs
bearbeiten danach synchron das gleiche Programm.
2. Beim Ankoppeln und Aufdaten mit Master/Reserve–Umschaltung kann die zweite CPU
mit geänderten Komponenten die Prozeßsteuerung übernehmen ( H-KIR ). Es kann
entweder die Hardware–Konfiguration, der Speicherausbau oder das Betriebssystem
geändert sein.
Um wieder den Systemzustand "Redundant" zu erreichen, muß anschließend wieder ein
“normales“ Ankoppeln und Aufdaten durchgeführt werden.
5.3.1 Ankoppeln ohne Master/Reserve–Umschaltung
Um Unterschiede in den beiden Teilsystemen auszuschließen, führen beim Ankoppeln die
Master– und die Reserve–CPU folgende Vergleiche durch.
Geprüft wird die Gleichheit in folgenden Punkten:
1. MLFB
2. Speicherausbau
3. Version des Betriebssystems
4. RAM-Ladespeicherinhalt.
Wird in einem der Punkte 1. , 2. oder 3. eine Abweichung zwischen beiden CPUs festgestellt,
dann wechselt die Reserve-CPU in den Zustand "STOP". Zusätzlich wird eine
Fehlermeldung in der Reserve-CPU generiert.
Wird im Punkt 4 Ungleichheit festgestellt, dann wird das Anwenderprogramm aus dem RAM-
Ladespeicher der Master-CPU in den RAM-Ladespeicher der Reserve-CPU kopiert. Es
werden nur die Teile kopiert, welche in der Reserve-CPU fehlen oder einen
unterschiedlichen Inhalt aufweisen.
Seite 13

14. SIMATIC PCS 7
5.3.2 Ankoppeln mit Master/Reserve–Umschaltung (H-KIR)
In STEP 7 können Sie eine der folgenden Optionen zur Master/Reserve–Umschaltung
wählen:
1. Umschalten auf die CPU mit geänderter Konfiguration
2. Umschalten auf die CPU mit erweitertem Speicherausbau
3. Umschalten auf die CPU mit geändertem Betriebssystem ( z.B. bei Fehlerkorrekturen )
• Diese Funktion kann nur dann genutzt werden, wenn die Änderungen im BESY
dieses zulassen. Es ist unbedingt die Readme zum BESY zu beachten.
Die folgende Abbildung skizziert allgemein die Abläufe während der Vorgänge "Ankoppeln"
und "Aufdaten" basierend auf Ausgabestand > V2. Ausgangspunkt des dargestellten
Ablaufes ist, dass sich der Master (CPU 0) im Solobetrieb befindet.
Seite 14

15. SIMATIC PCS 7
Master-CPU (CPU 0) Reserve-CPU (CPU 1)
RUN Ankoppeln STOP
Reserve fordert ANKOPPELN an
Löschen, Laden, Erzeugen von Löschen, Laden, Erzeugen von
Bausteinen nicht mehr möglich. Bausteinen nicht mehr möglich.
Keine Test- und Inbetriebset Keine Test- und Inbetriebset
zungsfunktionen mehr möglich. zungsfunktionen mehr möglich.
Vergleich von Speicherausbau, Betriebssystem-Version
und FEPROM-Inhalt
Kopieren Ladespeicherinhalt *)
Kopieren Anwenderprogramm-Bausteine des Arbeitsspeichers *)
Alle Verbindungen werden
abgebrochen
Aufnahme der DP-Slaves
Übernahme der Verbindungen
Aufdaten
siehe Bild 1-2
Restriktionen aufheben; verzö Restriktionen aufheben; verzö
gerte Bearbeitungen nachholen gerte Bearbeitungen nachholen
Systemzustand Redundant oder Master/Reserve-
Umschaltung mit STOP der neuen Reserve
*) Bei eingeschalteter Option Umschalten auf CPU mit geänderter Konfiguration" wird
kein Ladespeicher-Inhalt kopiert; was aus den Anwenderprogramm-Bausteinen des
Arbeitsspeichers (OBs, FCs, FBs, DBs, SDBs) der Master-CPU kopiert wird, ent-
nehmen Sie dem Abschnitt 1.2.3.
Bild 11: Ablaufdarstellung der Schritte "Ankoppeln" und "Aufdaten"
Seite 15

16. SIMATIC PCS 7
Beim Aufdaten wird die Bearbeitung der Kommunikationsfunktionen und der OBs
abschnittsweise eingeschränkt. Ebenso werden alle dynamischen Daten (Inhalte der
Datenbausteine, Zeiten, Zähler und Merker) auf die Reserve–CPU übertragen.
M aster-C P U (C P U 0) R eserve-C P U (C P U 1)
RUN Au fd aten S TO P
S tatu sm eld u n g Au fd aten " an
alle ang em eld eten P artn er
as yn ch ro n e S F C s fü r D aten sätze
w erd en n eg ativ qu ittiert*)
M eld un g en w erd en verzö g ert *)
alle O B s b is P rio ritätsklasse 15
(in cl. O B 1) w erd en verzög ert
S tart d er Ü b erw ach u n g au f m ax.
Z yklu szeitverlän g eru ng
M aster ko p iert Inh alte d er g eän derten D aten b au stein e
L au fen d e K om m .-Au fträg e w erd en
verzö g ert b zw . n eu e abg elehn t *)
S tart d er Ü b erw ach u n g au f m ax.
K o m m u n kation sverzö g eru ng
O B s d er P rioritätsklassen > 15 w erd en
verzö g ert, m it Au sn ah m e d es
W eckalarm -O B m it S on d erb eh and lu n g
S tart d er Ü b erw ach u n g au f m ax.
S p errzeit fü r P rio ritätsklassen > 15
G g f. B earb eitu n g d es W eckalarm -O B
m it S on d erb eh and lun g (P rio . > 15 !)
M aster ko p iert Au sg än g e
S tart d er m in . P erip h erieh altezeit
M aster ko p iert d ie In h alte d er D aten b au stein e,
d ie sich seit d em letzten K o p ieren g eänd ert h ab en
M asterschafts
M aster ko p iert Z eiten, Z äh ler, M erker, w echsel
E ing än g e u n d d en D iag no sep u ffer
*) E in e au sfüh rlich e B esch reib u ng d er jew eils betro ffen en S F C s, S FB s u nd
K o m m un ikation sfu n ktion en fin d en S ie in d en n ach folg end en Ab sch n itten .
Bild 12: Bearbeitungsschritte während des "Aufdatens"
Beschreibung der einzelnen Arbeitschritte
Seite 16

17. SIMATIC PCS 7
• Alle asynchron ablaufenden Systemfunktionen, die auf Datensätze von
Peripheriebaugruppen zugreifen (SFC13, SFC51, SFC55 - SFC59) werden bis zum
Abschluß des Aufdatens als „negativ“ quittiert
• Die Meldefunktionen werden bis zum Abschluß des Aufdatens verzögert.
• Die Bearbeitung des Organisationsbausteines OB1 und aller Organisationsbausteine bis
einschließlich Prioritätsklasse 15 wird verzögert.
• Es werden die Datenbausteininhalte übertragen, die sich seit dem Ankoppeln geändert
haben.
• Alle Kommunikationsaufträge, aus denen die CPU selbst Aufträge an andere Baugruppen
(z. B. Peripherie) ableitet, werden negativ quittiert.
• Alle verbleibenden Kommunikationsfunktionen werden verzögert und nach Abschluß des
Aufdatens nachgeholt.
• Die Organisationsbausteine mit Prioritätsklasse > 15 werden verzögert, mit Ausnahme
des Weckalarm–Organisationsbausteins mit Sonderbehandlung. Es erfolgt keine
Bearbeitung des Anwenderprogramms und keine Peripherieaktualisierung mehr.
• Ausführen des in der Projektierung festgelegten Weckalarm–Organisationsbaustein, falls
er eine Prioritätsklasse > 15 hat. Falls Sie ihm eine Prioritätsklasse < 15 zugeordnet
haben, wird er verzögert, bis der Übergang in den Systemzustand "Redundant" bzw. die
Master/Reserve–Umschaltung erfolgt ist. In beiden Fällen ist für diesen
Organisationsbaustein keine Äquidistanz zu den früheren Aufrufen mehr gewährleistet.
• Übertragung:
der Ausgänge und der kompletten Datenbausteininhalte, die sich erneut geändert haben
der Zeiten, Zähler, Merker und Eingänge
des Diagnosepuffers
• Alle zuvor gesetzten Restriktionen werden aufgehoben. Die verzögerten Alarme und
Kommunikationsfunktionen werden nachgeholt. Alle Organisationsbausteine werden
wieder bearbeitet.
Seite 17

18. SIMATIC PCS 7
5.4 H-Parameter für CPU-Test und Betriebsart "Aufdaten"
Im Register "H-Parameter" können Sie die Parameter zum erweiterten CPU-Test eines H-
Systems sowie Überwachungszeiten für das Ankoppeln und Aufdaten einstellen:
Bild 13: Konfigurationsdialog der H-Parameter
Reaktion auf RAM/PAA-Fehler
Wählen Sie, wie das H-System reagieren soll, wenn ein Fehler im Vergleich der RAM-
Bereiche und der Prozeßabbilder der Ausgänge auftritt:
FEHLERSUCHE: siehe folgende Seiten unter Betriebszustand "FEHLERSUCHE"
Stop des H-Systems: Gesamtes H-System wird in den Systemzustand "STOP" versetzt.
STOP der Reserve: Reserve-CPU wird in den Betriebszustand "STOP" versetzt, Master-
CPU bleibt im Zustand "RUN" (Systemzustand "Solobetrieb").
Maximale Anzahl der Versuche
Der Wert ist fest auf 10 eingestellt. Solange die maximale Anzahl der Versuche noch nicht
erreicht ist, initiiert die CPU nach der "Wartezeit zwischen zwei Versuchen" ( 60 sec ) den
Vorgang "Aufdaten".
Weckalarm-OB mit Sonderbehandlung
Seite 18

19. SIMATIC PCS 7
Die Sonderbehandlung des Weckalarm-OBs besteht darin, daß er vom Betriebssystem
gesondert aufgerufen wird, nachdem bereits alle Alarme gesperrt sind. Durch den
zusätzlichen Aufruf verkürzt sich die Zeit, in der kritische Peripherieteile nicht bearbeitet
werden (Sperrzeit für Prioritätsklassen > 15). Eine "0" bedeutet: kein Weckalarm-OB mit
Sonderbehandlung.
Wichtig:
Achten Sie darauf, daß der Weckalarm-Organisationsbaustein, dessen Nummer Sie
eingeben, eine Priorität größer 15 hat. Nur dann wird er unmittelbar vor dem Start der
Sperrzeit für Prioritätsklassen > 15 aufgerufen.
Wichtig (bei Einsatz von F–Technik):
Um ein Ansprechen der Zeitüberwachung bei einer Master-Reserve-Umschaltung zu
vermeiden, muss der Weckalarm-Organisationbaustein mit F-Technik hier eingetragen
werden.
5.5 Überwachungszeiten für das Ankoppeln und Aufdaten
Über die Schaltfläche "Berechnen" im Register "H-Parameter" des Eigenschaftsdialogs der
H-CPU erreichen Sie den nachfolgenden Dialog und können sich die Überwachungszeiten
von System ermitteln lassen.
Bild 14: Dialog zur Berechnung der Überwachungszeiten
Mit den Default-Einstellungen (alle Parameter mit 0 belegt) sind alle Überwachungszeiten
deaktiviert.
Seite 19

20. SIMATIC PCS 7
Weitere Hinweise zu den Überwachungszeiten finden Sie im Handbuch
"S7-400H Hochverfügbare Systeme". Dieses Handbuch ist über die Internetseiten des
Customer Supports unter der BeitragsID "1186523" erhältlich.
5.6 Betriebszustand "RUN"
Bis auf die unten beschriebenen Ergänzungen verhalten sich die CPUs der S7–400H im
Betriebszustand "RUN" genauso wie die Standard–CPUs der S7–400.
In den folgenden Systemzuständen wird das Anwenderprogramm von mindestens einer CPU
bearbeitet:
Solobetrieb
Ankoppeln und Aufdaten
Redundant
5.6.1 Systemzustand "Solobetrieb", "Ankoppeln" und "Aufdaten"
In den obengenannten Systemzuständen befindet sich die Master–CPU im Zustand "RUN"
und bearbeitet das Anwenderprogramm allein.
5.6.2 Systemzustand "Redundant"
Im Systemzustand "Redundant" befinden sich Master–CPU und Reserve–CPU im Zustand
"RUN". Beide CPUs arbeiten das Anwenderprogramm synchron ab und überprüfen sich
gegenseitig.
Im Systemzustand "Redundant" ist ein Testen des Anwenderprogramms mit Haltepunkten
nicht möglich.
Der Systemzustand "Redundant" wird bei folgenden Fehlerursachen verlassen:
• Ausfall einer CPU
• Ausfall der Redundanzkopplung (Synchronisationsmodul oder Lichtwellenleiter)
• Fehler beim Vergleich des RAM (Vergleichsfehler)
5.6.3 Betriebszustand "HALT"
Bis auf die unten beschriebenen Ergänzungen verhält sich die S7–400H im Betriebszustand
"HALT" genauso wie eine S7–400 Standard–CPU. Der Betriebszustand "HALT" nimmt eine
Sonderstellung ein. Er wird nur zu Testzwecken eingenommen.
Wann ist der Betriebszustand "HALT" möglich?
Der Betriebszustand "HALT" ist nur vom Betriebszustand "ANLAUF" und vom
Betriebszustand "RUN" des Solobetriebs aus erreichbar.
Solange von der CPU 417–4H der Betriebszustand "HALT" eingenommen wird, ist ein
Ankoppeln und Aufdaten nicht möglich und die Reserve–CPU bleibt mit einer
Diagnosemeldung im Zustand " STOP".
Seite 20

21. SIMATIC PCS 7
5.6.4 Betriebszustand "FEHLERSUCHE"
Während des Selbsttests vergleichen Master– und Reserve–CPU ihre Speicherinhalte.
Deckt der Test unterschiedliche Speicherinhalte auf, so wird ein Vergleichsfehler gemeldet.
Als Reaktion auf einen Vergleichsfehler ist der Betriebszustand "FEHLERSUCHE"
voreingestellt (Default–Reaktion). Aufgabe der Fehlersuche ist es, eine fehlerhafte CPU zu
erkennen.
Die Fehlerreaktion auf einen Vergleichsfehler kann von Ihnen per Projektierung geändert
werden (z.B. Reserve–CPU geht bei einem Vergleichsfehler in den Zustand "STOP" anstatt
in den Zustand "FEHLERSUCHE").
Selbsttest erkennt unterschiedliche Speicherinhalte in beiden CPUs(Vergleichsfehler)
System verläßt den Systemzustand Redundant und geht in den Solobetrieb.
Master-CPU bleibt im RUN
Reserve-CPU geht in FEHLERSUCHE. Es ist keine Kommunikation
möglich.
Reserve-CPU bearbeitet kompletten Selbsttest.
Fehler erkannt? kein Fehler erkannt?
Reserve-CPU geht in den Reserve-CPU koppelt sich
Betriebszustand Defekt. wieder an und datet auf.
Master-CPU arbeitet weiterhin im Betriebssystem führt eine
RUN. Master-Reserve-Umschaltung
durch.
Bild 15: Ablauf der Fehlersuche im Solobetrieb
Deckt der Selbsttest einen Vergleichsfehler auf, dann verläßt die S7–400H den
Systemzustand "Redundant" und die Reserve–CPU arbeitet im Betriebszustand
"FEHLERSUCHE" weiter. Während der Fehlersuche bearbeitet die Reserve–CPU den
kompletten Selbsttest; die Master–CPU verbleibt im Zustand "RUN".
Reaktion bei wiederkehrendem Vergleichsfehler
Die Reaktion auf einen wiederkehrenden Vergleichsfehler ist davon abhängig, ob nach der
Fehlersuche der Fehler im folgenden Selbsttestzyklus (Defaulteinstellung 90 min.) oder erst
später auftritt.
Reaktion bei wiederkehrendem Vergleichsfehler
Vergleichsfehler tritt wieder auf ... Reaktion
im ersten Selbsttestzyklus nach der Reserve–CPU geht mit Diagnoseeintrag "Vergleichsfehler" in
Fehlersuche "STOP". Master–CPU bleibt im "RUN".
nach zwei oder mehreren Selbsttestzyklen Reserve–CPU geht in "FEHLERSUCHE". Master–CPU bleibt im
nach der Fehlersuche "RUN".
Seite 21

22. SIMATIC PCS 7
Selbsttest
Die S7-400H führt umfangreiche Selbsttests aus. Dabei werden folgende Teilgeräte
überprüft:
• Kopplung der Zentralgeräte
• Zentralbaugruppen
• Prozessor/ASIC
• Speicher
Die Selbsttest werden im Zustand "Anlauf" und im zyklischen Betrieb durchgeführt. Jeder
erkannte Fehler wird gemeldet.
Selbsttest im Anlauf
Beim ungepufferten Anlauf durchläuft jedes Teilgerät vollständig sämtliche
Selbsttestfunktionen.
Hinweis:
Durch kurzes betätigen des Schlüsselschalter auf die Position "MRES" kann die
Selbsttestzeit verkürzt werden.
Selbsttest im zyklischen Betrieb
Der komplette Selbsttest wird auf mehrere Zyklen aufgeteilt. Je Zyklus wird ein kurzer
Abschnitt des Selbsttests ausgeführt, so dass die Steuerung nur unwesentlich belastet wird.
Seite 22

23. SIMATIC PCS 7
5.7 Zustands– und Fehleranzeigen
Die zwei LEDs "RUN" und "STOP" auf der Frontplatte der CPU informieren Sie über den
gerade aktiven CPU–Betriebszustand.
LED Bedeutung
RUN STOP
H D CPU ist im Zustand "RUN".
D H CPU ist im Zustand "STOP". Das Anwenderprogramm wird nicht
bearbeitet. Ein Wiederanlauf oder ein Warmstart/Neustart ist möglich.
Wurde der Zustand " STOP " durch einen Fehler ausgelöst, ist zusätzlich
die Störanzeige (LED "INTF" oder "EXTF") gesetzt.
B B CPU ist im Zustand "DEFEKT". Zusätzlich blinken auch die LEDs "INTF",
2 Hz 2 Hz "EXTF" und "FRCE".
B H Der Zustand "HALT" wurde durch Testfunktionen ausgelöst.
0,5 Hz
B H Es wurde ein Warmstart/Neustart/Wiederanlauf angestoßen. Je nach
2 Hz Länge des aufgerufenen Organisationbausteines kann es eine Minute und
länger dauern, bis der Warmstart/Neustart/Wiederanlauf ausgeführt ist.
Geht die CPU auch dann nicht in den Zustand "RUN", dann liegt
beispielsweise ein Fehler in der Projektierung der Anlage vor.
X B Die CPU fordert ein "Urlöschen" an.
0,5 Hz
X B Der Vorgang "Urlöschen" wird ausgeführt.
2 Hz
D = LED ist dunkel; H = LED leuchtet; B = LED blinkt mit der angegebenen Frequenz; x = LED–Zustand ist irrelevant
CPU 41x-4H Zustandsanzeigen
Die drei LEDs "MSTR", "RACK0" und "RACK1" auf der Frontplatte der CPU 41x-4H
informieren Sie über die am Synchronisationsmodul eingestellte Baugruppenträger-Nummer
und welche CPU die Prozeßführung für die geschaltete Peripherie hat.
LED Bedeutung
MSTR RACK0 RACK1
H x X CPU hat die Prozeßführung für geschaltete Peripherie
X H D CPU auf Baugruppenträger mit Nummer 0
X D H CPU auf Baugruppenträger mit Nummer 1
Seite 23

24. SIMATIC PCS 7
5.8 Unterschied Standard CPU / H - CPU
Zusätzliche Funktionen der H–Systeme
Funktion Zusätzliche Programmierung
Redundanzfehler– Peripherie–Redundanzfehler–Organisationsbaustein (OB 70)
Organisationsbausteine CPU–Redundanzfehler– Organisationsbaustein (OB 72)
Kommunikations–Redundanzfehler– Organisationsbaustein (OB 73)
Detailinformationen finden Sie im Referenzhandbuch
"Systemsoftware für S7-300/400 System-und Standardfunktionen"
( siehe CS-Internet-Seiten BeitragsID 1214574)
Systemfunktionen für Mit der Systemfunktion SFC90 "H_CTRL“ können Sie Abläufe in dem
H–Systeme H–System beeinflussen.
Hochverfügbare Hochverfügbare Verbindungen können projektiert werden. Es ist keine
Kommunikations- zusätzliche Programmierung erforderlich.
verbindungen Beim Einsatz von hochverfügbaren Verbindungen können Sie die
Systemfunktionsbausteine für projektierte Verbindungen benutzen.
Selbsttest Der Selbsttest wird automatisch durchgeführt, es ist keine zusätzliche
Programmierung erforderlich.
Geschaltete Peripherie Keine zusätzliche Programmierung erforderlich
Information in der Über die Teilliste mit der SZL–ID W#16#xy71 erhalten Sie
Systemzustandsliste Informationen über den aktuellen Zustand des H–Systems.
Über die Teilliste mit der SZL–ID W#16#xy75 erhalten Sie Auskunft
über den Zustand der Kommunikation zwischen dem H–System und
den geschalteten DP–Slaves.
Überwachungen beim Das Betriebssystem überwacht die folgenden vier projektierbaren
Aufdaten Zeiten:
Maximale Zykluszeitverlängerung
Maximale Kommunikationsverzögerung
Ab Ausgabestand > Maximale Sperrzeit für Prioritätsklassen > 15
V2 Minimale Peripheriehaltezeit
Es ist keine zusätzliche Programmierung erforderlich.
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25. SIMATIC PCS 7
Einschränkungen bei der H - CPU gegenüber der Standard CPU
Funktion Einschränkung bei H - CPU
Wiederanlauf Die Funktion "Wiederanlauf" ist nicht möglich. Der
Organisationsbaustein OB101 wird nicht unterstützt.
Multicomputing Die Funktion "Multicomputing" ist nicht möglich. Der
Organisationsbausteine OB60 und die Systemfunktion SFC35
werden nicht unterstützt.
Hintergrund– Der Organisationsbaustein OB90 wird nicht unterstützt.
Organisationsbaustein
CPU–Hardwarefehler Der Organisationsbaustein OB84 wird nicht unterstützt. Beim
Auftreten eines sporadischen Schnittstellenfehlers trägt die
CPU den Fehler in den Diagnosepuffer ein und läuft weiter.
Globaldaten–Kommunikation GD–Kommunikation ist nicht möglich (weder zyklisch noch
durch Aufruf der Systemfunktionen SFC60 "GD_SND" und
SFC61 "GD_RCV")
Basiskommunikation Kommunikationsfunktionen (SFCs) für die
Basiskommunikation werden nicht unterstützt.
Querverkehr für DP–Slaves Diese Funktion ist in STEP 7 nicht projektierbar.
Äquidistanz für DP–Slaves keine Äquidistanz für DP–Slaves im H–System
Synchronisation von DP–Slaves Die Synchronisation von DP–Slave–Gruppen ist nicht
möglich. Die Systemfunktion SFC11 "DPSYC_FR" wird nicht
unterstützt.
Nichtinitialisierte Lokaldaten Wenn Lokaldaten in einem Datenbereich (Merker,
Datenbausteine, usw.) abgelegt werden oder wenn sie den
Programmablauf beeinflussen, müssen diese Lokaldaten
initialisiert werden. Nichtinitialisierte Lokaldaten führen bei
einem H–System zu einem Synchronisationsfehler. Das
System geht in den Zustand "Solobetrieb" bzw. wenn nur eine
CPU zur Verfügung steht in den Zustand "STOP".
Laufzeitverhalten Die Befehlsausführungszeit ist bei der CPU 41x–4H
geringfügig langsamer als bei der CPU 41x–4 (siehe Kap. 16
Referenzhandbuch "S7-400 und M7-400 Baugruppendaten").
Dies ist bei allen zeitkritischen Anwendungen zu
berücksichtigen. Gegebenenfalls müssen Sie die
Zyklusüberwachungszeit erhöhen.
Verzögerungen und Sperren Beim Aufdaten werden
die asynchronen Systemfunktionen für Datensätze negativ
quittiert
Meldungen verzögert
alle Prioritätsklassen bis 15 zunächst verzögert
Kommunikationsaufträge abgelehnt bzw. verzögert
schließlich alle Prioritätsklassen gesperrt.
Seite 25

26. SIMATIC PCS 7
6 Projektierung einer SIMATIC H-Station
6.1 Einfügen einer SIMATIC H-Station in ein Projekt
Die SIMATIC H-Station ist im SIMATIC Manager als eigenständiger Stationstyp vorhanden und wird
über die Menüfolge "Einfügen > Station > SIMATIC H-Station" in das Projekt eingefügt.
Bild 16: Einfügen einer SIMATIC H-Station in den SIMATIC Manager
Nur dieser Stationstyp ermöglicht die Projektierung von zwei Zentralgeräten mit je einer H-CPU und
damit den redundanten Aufbau einer H-Station.
Seite 26

27. SIMATIC PCS 7
6.2 Konfigurieren der Hardware einer H-Station.
Zunächst wird, wie bei einer S7 400 Station, der gewünschte Baugruppenträger in die Station
eingefügt. Bestückt wird dieser auch wie bei einer Standard Station mit Stromversorgung bzw
redundanten Stromversorgungen und der gewünschten H-CPU (414H / 417H). In diese H-CPU
müssen zusätzlich noch die Sync-Module auf den Steckplätzen "IF1" und "IF2" eingefügt werden.
Bild 17: Ansicht der H-Station in der Hardwarekonfiguration
Seite 27

28. SIMATIC PCS 7
6.3 Projektierung des Industrial Ethernet CP zur Anlagenbuskommunikation
Beim Einsatz eines H-Systems ist als Anlagenbus nur Industrial Ethernet zulässig. Das H-System
unterstützt ferner nur das ISO Protokoll und nicht TCP/IP. Hierdurch ist auch die Wahl des Ethernet
CP eingeschränkt. Es können somit ausschließlich ISO- oder Multi-Protokoll CPs eingesetzt werden.
Bild 18:
Bei Einsatz eines Multiprotokoll-Kommunikationsprozessores ist darauf zu achten, dass die Option
zur Nutzung des IP-Protokolls deaktiviert ist.
Seite 28

29. SIMATIC PCS 7
7 Redundanter PROFIBUS-DP mit einkanalig geschalteter Peripherie
Beim einkanalig geschalteten Aufbau sind die Ein–/Ausgabebaugruppen einfach (einkanalig)
vorhanden. Sie können aber von beiden Teilsystemen über einen redundanten PROFIBUS-
DP angesprochen werden.
Der Aufbau mit einkanalig geschalteter Peripherie ist möglich mit dem dezentralen
Peripheriegerät ET 200M mit aktiven Rückwandbusmodulen und redundanter PROFIBUS–
DP–Slaveanschaltung "IM 153–2". Jedes Teilsystem der S7–400H ist (über eine DP–
Masterschnittstelle) mit einer der beiden DP–Slave–Schnittstellen der ET 200M verbunden.
Außerdem ist über den DP/PA Link "IM 157" eine redundante Anbindung an den
PROFIBUS–PA möglich.
Einkanalig geschaltete
dezentrale Peripherie ET 200M
mit 2 x IM153-2
Einkanalig geschaltete
dezentrale Peripherie
DP/PA-Link mit 2 x IM 157
DP/PA
Koppler
Profibus PA
Bild 19: Einkanalig geschaltete dezentrale Peripherie
Seite 29

30. SIMATIC PCS 7
Allgemeine Aufbauregeln:
Wenn Sie einkanalig geschaltete Peripherie einsetzen, muß der Aufbau immer symmetrisch
sein, d.h.:
• die CPU 41x–4 H und weitere DP–Master müssen sich in beiden Teilsystemen auf den
gleichen Steckplätzen befinden (z.B. in beiden Teilsystemen auf Steckplatz 4) oder
• die DP–Master müssen in beiden Teilsystemen an die gleiche integrierte Schnittstelle an-
geschlossen sein (z.B. an die PROFIBUS–DP–Schnittstellen der beiden CPU 41x–4 H).
• die DP–Slaves (IM 153-2 / IM 157) müssen pro ET200 Zeile beide die gleiche DP Adresse
haben.
I/O Konfiguration
Redundanter PROFIBUS mit IM 153-2
Redundante IM 153-2
Redundante IM 153-2
Profibus-DP
L+ ET 200M
L+ mit aktivem Rückwandbus
Busmodul
IM
Aktiver
Rückwandbus
IM
SIMATIC PCS 7
Bild 20: I/O Konfiguration "Redundanter PROFIBUS-DP"
7.1 Redundante PROFIBUS DP-Anschaltung (IM 153-2 und IM 157)
Red. PROFIBUS DP-Anschaltung IM153-2 für ET200M
Die Anschaltung IM 153-2 (6ES7153-2AA02-0XB0) ermöglicht den Aufbau redundanter
PROFIBUS-DP-Systeme. Bei einem Ausfall des aktiven Zweiges übernimmt die passive IM
153-2 stoßfrei die entsprechenden Funktionen. Die aktive Schnittstelle wird durch das
Leuchten der LED "ACT" auf der entsprechenden IM 153–2 angezeigt. Für den redundanten
Betrieb werden zwei IM 153-2 auf das Busmodul (6ES7 195-7HD00-0XA0) montiert.
Seite 30

31. SIMATIC PCS 7
Hinweis:
Die Anschaltung IM 153-2 kann auch für Standardaufbauten benutzt werden. Wenn die
Busmodule A oder D verwendet werden, dann kann die Funktion "Zeitstempelung" genutzt
werden. D.h. Signale können mit einem Zeitstempel auf Signaländerung überwacht werden.
Hierzu sind für die für die Funktion "Zeitstempelung" zugelassene Baugruppen zu verwenden
(z. B SM 321-7BH...).
Red. PROFIBUS-PA Anbindung mit IM 157 DP/PA Link
Für die redundante Anschaltung von PROFIBUS PA Komponenten steht der IM157 DP/PA
Link zur Verfügung. Es ist nur noch eine Ausführung für den erhöhten Temperaturbereich
erhältlich (6ES7157-0AA81-0XA0).
Das DP/PA Link Modul ist ein Gateway, welches PROFIBUS-DP und PROFIBUS-PA
miteinander verbindet. Die unterschiedlichen Übertragungsraten der Bussysteme werden
durch den DP/PA Link entkoppelt. Die Baugruppe ist ein Slave am PROFIBUS-DP und ein
Master am PROFIBUS-PA. Das DP/PA Link wird gebildet aus der Anschaltungsbaugruppe
IM 157 und einem oder mehreren DP/PA Kopplern. Diese bilden die physikalische
Schnittstelle zwischen dem PROFIBUS-DP und dem PROFIBUS-PA. Für den redundanten
Betrieb werden zwei IM 157 auf das Busmodul (6ES7 195-7HE80-0XA0) montiert. Für die
PA-Koppler werden die Module (6ES7 195-7HF80-0XA0) benötigt.
DP/PA Koppler
Die Koppler haben folgende Funktion:
- Umsetzen des Datenformates von asynchron (11 Bit/Zeichen) auf synchron (8 Bit/Zeichen)
- Umsetzung der Übertragungsrate
- Speisung der Feldgeräte mit Energie
- Begrenzung des Speisestromes durch Barrieren. (bei der Ex-Variante wird der Speisestrom
110 mA begrenzt, bei der Nicht-Ex-Variante auf 400 mA)
Die Anzahl der anschließbaren Slaves bzw. Feldgeräte ist begrenzt durch die Energie-
entnahme der Feldgeräte.
Der DP/PA Koppler selbst muß außerhalb des Ex-Bereiches installiert werden.
Hinweis:
Der DP/PA Koppler ist bei der Projektierung in der Hardwarkonfiguration transparent. Die
IM157 Module werden direkt an den Bus des entsprechenden Mastersystems gehängt.
Es gibt folgende Varianten des DP/PA Kopplers:
Nicht-Ex-Variante mit maximal 400 mA Ausgangsstrom
6ES7 157-0AC80-0XA0 - erweiterter Temperaturbereich
Ex-Variante mit maximal 110 mA Ausgangsstrom
6ES7 157-0AD81-0XA0 - Koppler ib für PROFIBUS-PA für den Einsatz in den Ex-
Zonen 1 und 2
Ausfall der einkanalig geschalteten Peripherie
Im Störungsfall verhält sich das H–System mit einkanalig geschalteter Peripherie wie folgt:
• Bei Ausfall der Peripherie ist die gestörte Peripherie nicht mehr verfügbar.
• Bei Ausfall eines Teilsystems, eines DP–Mastersystems oder einer DP–Slave–
Anschaltung IM153–2 bzw. IM 157 ist die einkanalig geschaltete Peripherie für den
Prozeß weiterhin verfügbar. In diesem Fall übernimmt das zweite Teilsystem die
Bearbeitung der Informationen.
Seite 31

32. SIMATIC PCS 7
7.1.1 Übersicht der verwendbaren ET200 Busmodule
Verwendung: MLFB-Nummer:
ET200 IM153-1/-2 (nicht redundanter Aufbau) 6ES7 195-7HA00-0XA0 Kopfmod.
ET200 2 x einfach breite I/O Baugruppen 6ES7 195-7HB00-0XA0
ET200 1 x doppelt breite I/O Baugruppen 6ES7 195-7HC00-0XA0
ET 200 2 x IM153-2 (redundanter Aufbau) 6ES7 195-7HD00-0XA0 Kopfmod.
DP/PA Link 2 x IM157 (redundanter Aufbau) 6ES7 195-7HE80-0XA0 Kopfmod.
DP/PA Koppler 6ES7 195-7HF80-0XA0
Trennbusmodul 6ES7 195-7HG00-0XA0
7.1.2 PROFIBUS-Stecker
Der Profibusstecker hat einen schrägen Kabelabgang, eine kurze Bauform und beinhaltet die
Trennfunktion bei eingelegtem Widerstand (6ES7 972-0BB40-0XA0).
Wichtig:
Diese Stecker sind für die neue CPU Generation unbedingt erforderlich.
Seite 32

33. SIMATIC PCS 7
8 Redundante Stromversorgung der Module einer ET200 Zeile
Um dem Gedanken der Redundanz auch bei der Stromversorgung der I/O-Module
Rechnung zu tragen, wird die Einspeisezeile dieser Module über Entkopplungsdioden
versorgt.
Einspeisezeile für DC 24 V redundante Ausführung
Diodenentkopplung für ET200 I/O Module
mit Brückengleichrichter
DC DC
IM153-2
Bild 21: Redundante Stromversorgung der ET 200M
Seite 33

34. SIMATIC PCS 7
9 Anschluss von einkanaligen Geräten an einen redundanten Profibus
Zum Anschluss von einkanaligen Geräten an einen redundanten Profibus ist ein Y-Link
erforderlich.
(Weitere Informationen zu den Y-Link Modulen finden Sie auf den Internetseiten des
Customer Supports unter der Beitrags-ID 6847578)
Bild 22: Verwendung eines Y-Link Moduls am redundanten PROFIBUS-DP
Zur Zeit sind hinter einen Y-Link nur Norm-Slaves des PROFIBUS-DP anwendbar.
DP V1 Slaves, Operator Panels und Text Displays können nicht verwendet werden.
Zur Projektierung eines Y-Links in der HW-Konfig gehen Sie wie folgt vor:
1. Wählen Sie den DP/PA-Link "IM157" (MLFB 6ES7 157-0AA81-0XA0) aus dem
Baugruppenkatalog aus.
Bild 23:
Seite 34

35. SIMATIC PCS 7
2. Nach der Vergabe der Profibusadresse erhalten Sie einen Auswahldialog ob Sie
DP- oder PA-Geräte an das unterlagerte Bussystem anschließen wollen.
Bild 24: Dialog zum Festlegen des Mastersystems
Eine Liste der anschließbaren Slaves finden Sie im Gerätehandbuch zum Y-Link. Bitte
bedenken Sie, dass nicht für alle aufgeführten Geräte auch PCS7-Treiberbausteine zur
Verfügung stehen. Ob für das von Ihnen ausgewählte Gerät ein solcher Baustein zur
Verfügung steht, erfahren Sie auf Anfrage über das PCS7 Support Center.
Seite 35

36. SIMATIC PCS 7
10 H-System Konfigurationsänderung im Run ( H-KiR )
Wichtig:
Voraussetzung zur Nutzung dieser Funktion ist der Firmwarestand > V2.0.
Wie läuft eine Hardwareänderung ab?
Sofern die betroffenen Hardware–Komponenten zum Ziehen oder Stecken unter Spannung
geeignet sind, kann der Hardware–Umbau im Systemzustand "Redundant" erfolgen. Da
jedoch das Laden einer geänderten Hardware–Konfiguration im Systemzustand "Redundant"
zum Stop des H–Systems führen würde, muß dieses vorübergehend in den Solobetrieb
gebracht werden. Im Solobetrieb wird dann der Prozeß nur von einer CPU gesteuert,
während an der anderen CPU die gewünschten Konfigurationsänderungen durchgeführt
werden.
Konfigurationsänderungen die über H-KiR durchgeführt werden können.
• Hinzufügen oder Entfernen von Komponenten der Dezentralen Peripherie, wie
- DP–Slaves mit redundanter Anschaltung (z.B. ET 200M oder PA–Link)
- Baugruppen in modularen DP–Slaves
- PA–Koppler
- PA–Geräte
• Ändern von bestimmten CPU–Parametern:
Die änderbaren CPU-Parameter sind im Eigenschaftsdialog (ab V5.1) der
CPU durch blaue Schrift gekennzeichnet. Sollte in Windows die Schrift für
Dialoge auf blau eingestellt sein, sind diese Parameter durch schwarze Schrift
kenntlich gemacht.
• Ändern der Speicherbestückung der CPU:
• Betriebssystemupdate:
Das Ändern des Betriebssystem (Fehlerkorrektur) über H-KiR ist nur dann
möglich, wenn die neue Version des Betriebssystems dieses zulässt.
Entscheidend hierfür ist, welche Änderungen im Betriebssystem
vorgenommen wurden. Deshalb kann diese Funktion nicht in allen Fällen
garantiert werden.
Konfigurationsänderungen, die über H-KiR NICHT durchgeführt werden können.
• Netzparameter für redundante Profibusstränge
• Umparametrieren von vorhandenen Baugruppen
Baugruppen werden von der CPU nur nach ziehen/stecken neu parametriert
oder wenn sie neu in das System aufgenommen werden. Eine durch H-KiR
geänderte Baugruppenkonfiguration wird somit erst durch Ziehen / Stecken
der betreffenden Baugruppe wirksam.
ACHTUNG!
Eine durch die Systemfunktion SFC57 erzwungene Nachparametrierung einer
Seite 36

37. SIMATIC PCS 7
Baugruppe hat einen Reset der Baugruppe zur Folge. Bei dieser Aktion fallen
alle Signale dieser Baugruppe kurzzeitig ab.
• Änderungen der Verbindungsprojektierung
Verbindungen können direkt im redundanten Betrieb des H-Systems von
NetPro aus über "Zielsystem > Laden > Markierte Verbindungen" geladen
werden.
• Änderungen im Anwenderprogramm
Änderungen werden im redundanten Betrieb über das Änderungsladen des
CFC durchgeführt.
• Gesamtladen des Anwenderprogramms
ACHTUNG!
Bei H-KiR werden vor der Master/Reserve-Umschaltung dynamische Daten
abgeglichen. Nach einem Gesamtladen können sich Strukturen im
Anwenderprogramm geändert haben und somit dynamisch Daten in einem
falschen Zielbereich übertragen werden.
Bild 25: Dialog zum Umschalten des Betriebszustandes bei H-Systemen
Seite 37

38. SIMATIC PCS 7
Prinzipielle Vorgehensweise:
1.) Gegebenenfalls Hardware umbauen
2.) Hardwarekonfiguration offline ändern
3.) Gewünschte CPU im SIMATIC Manager über "Zielsystem > Betriebszustand" in den
Zustand "STOP" bringen.
4.) Neue Hardwarekonfiguration in die gestoppte CPU laden
5.) Umschalten auf die CPU mit der geänderten Konfiguration.
Über den Dialog "Betriebszustand" mit der Schaltfläche „umschalten auf...“ den
Folgedialog öffnen. Hier wird jetzt die Art der durchzuführenden Umschaltung
ausgewählt und mit der Schaltfläche „umschalten“ ausgelöst.
Die Reserve–CPU koppelt an, wird aufgedatet und wird Master. Die bisherige
Master–CPU geht in den Zustand "STOP", das H–System arbeitet mit der neuen
Hardware–Konfiguration im Solobetrieb weiter.
Wenn kein Masterwechsel durchgeführt wurde, bleibt das H–System mit der
bisherigen Master–CPU im Solobetrieb.
Die Ursache, die zum Abbruch von H-KiR führt, kann dem Diagnosepuffer
entnommen werden.
6.) Nachdem eine Master/Reserve Umschaltung durchgeführt wurde, muss der Neustart
der Reserve CPU von der Engineering Station aus eingeleitet werden.
7.) Abschließend kann ein Änderngsladen CFC- bzw. SFC-Plänen vorgenommen
werden. Gegebenenfalls können auch neue Verbindungen nachgeladen werden.
Hinweise:
• Modulare DP-Slave Stationen und DP-PA Links sind stets mit aktivem Rückwandbus
aufzubauen und möglichst vollständig mit Busmodulen zu bestücken.
• Die Busmodule dürfen nicht im laufenden Betrieb gesteckt und gezogen werden.
Weitere Hinweise siehe Handbuch "S7-400H Hochverfügbare Systeme“
Seite 38

39. SIMATIC PCS 7
11 Anlegen einer Operator-Station zum Anschluss an eine S7 400H Station
Damit Ihr PC mit "S7-REDCONNECT" Verbindung mit einem hochverfügbaren SIMATIC S7-
System aufnehmen kann, werden bestimmte Informationen benötigt. Dazu zählen u.a. die
Adressen der beteiligten Busteilnehmer und die verwendeten Netzwerkkarten. Diese
Informationen werden automatisch erzeugt, wenn Sie in Ihr PCS7 V5 Projekt die PCs als
"SIMATIC PC-Station" einbinden.
Bild 26: Einfügen einer SIMATIC PC-Station
Bild 27: Start des Konfigurationsdialog der PC-Station
Per Doppelklick auf "Konfiguration" öffnet sich die Hardwarekonfiguration für diese PC-
Station:
Aus dem Hardware-Katalog ist nun aus dem Ordner "HMI" eine Applikation für die
betreffenden PC-Station auszuwählen und einzufügen.
• WinCC Applikation => für einen Server
• WinCC Applikation (stby) => für einen redundanten Server
• WinCC Applikation MC => für einen Multiclient
Seite 39

40. SIMATIC PCS 7
Bild 28: Hardwarekatalog in der Hardwarekonfiguration
Anschliessend wird aus dem Ordner "CP-Industrial Ethernet" der Kommunikationsprozessor
CP1613 eingefügt.
Beim Einfügen des CP1613 öffnet sich automatisch der Eigenschaftsdialog, in dem die MAC-
Adresse einzustellen ist. Da das H-System nur ISO Transportverbindungen unterstützt, ist in
diesem Dialog die Nutzung des IP-Protokolls abzuwählen.
Seite 40

41. SIMATIC PCS 7
12 Hochverfügbare Kommunikation und redundante Verbindungen
Die Forderung nach einer Verfügbarkeitserhöhung durch Kommunikationskomponenten
(z.B. CP, Bus) bedingt die Redundanz von Kommunikationsverbindungen zwischen den
beteiligten Systemen.
Im Gegensatz zur Standardverbindung besteht eine hochverfügbare Verbindung aus
mindestens zwei Verbindungswegen. Aus Sicht des Anwenderprogramms, der Projektierung
und der Verbindungsdiagnose wird die hochverfügbare Verbindung mit allen ihren
Verbindungswegen durch genau eine ID repräsentiert (wie eine Standardverbindung) und
belegt auch nur eine Verbindungsressource auf der H-CPU. Bei den CPs hingegen belegt
jeder Verbindungsweg über den CP eine Verbindungsressource. Eine hochverfügbare S7-
Verbindung kann, abhängig von der projektierten Konfiguration, aus maximal vier
Verbindungswegen bestehen, von denen jeweils zwei immer aufgebaut (aktiv) sind, um im
Fehlerfall den ununterbrochenen Betrieb zu erhalten. Die Anzahl der Verbindungswege wird
automatisch ermittelt.
Bei den zwei genutzten Verbindungswegen unterscheidet man zwischen der Produktiv- und
Standby-Verbindung. Im Fehlerfall wird die Kommunikation unterbrechungsfrei über die noch
intakte Verbindung fortgeführt. Falls verfügbar (nur bei 4 Wegen), wird versucht ein
Reserveweg aufzubauen, um wieder 2 Verbindungswege nutzen zu können.
Ob ein weiterer Ausfall einer Kommunikationskomponente toleriert wird, muss für jeden
Einzelfall anhand eines Redundanzdiagramms ermittelt werden.
Ist kein Reserveweg verfügbar, wird die Kommunikation über den verbleibenden Weg
fortgeführt. Hierbei ist die Verbindung nicht mehr redundant. Dies bedeutet, dass bei Ausfall
einer weiteren Kommunikationskomponente keine Kommunikation mehr möglich ist.
Ab PCS7 V5.1 besteht die Möglichkeit pro Teilgerät im H-System zwei Industrial Ethernet
CPs in eine redundante Verbindung einzubeziehen. Dieses muss der Anwender durch das
Aktivieren der Checkbox "max. Verbindungen ermöglichen" im Eigenschaftsdialog der
Verbindung auswählen.
Seite 41

42. SIMATIC PCS 7
CP
Redundante Verbindung über 2 Wege
CPU CP Bus
CPU CP Bus
Redundante Verbindung über 4 Wege
CP
CPU Bus
CP
CP
CPU Bus
CP
Produktiv-Verbindung
Standby-Verbindung
Reserve Wege
Bild 29: 2 und 4 Wege-Kommunikation
Mit der "S7 Verbindung hochverfügbar" steht in der SIMATIC S7 ein neuer Verbindungstyp
mit folgenden Merkmalen zur Verfügung:
• Erhöhung der Verfügbarkeit:
Im Fehlerfall wird automatisch auf noch verfügbare Verbindungswege umgeschaltet. Der
Verlust der Redundanz einer "S7-Verbindung hochverfügbar" wird ab PCS7 V5.1 und
der Firmwareversion V2.1.2 der H-CPU über die Systemfunktion SFC87 (ab PCS7 V5.1
im Bautsein "MSG_CSF" enthalten) gemeldet. Als Begleitwert wird die Verbindungs-ID
aus der Projektierung mitgeliefert.
• Einfache Bedienung:
Aus Anwendersicht tritt die Hochverfügbarkeit nicht in Erscheinung.
Anwenderprogramme für die Standardkommunikation können ohne Änderungen
übernommen werden. Die Redundanzfunktion wird ausschließlich bei der Projektierung
festgelegt und des weiteren vom Betriebssystem überwacht.
Die hochverfügbare Kommunikation wird derzeit von der S7-400H (redundanter und nicht
redundanter Aufbau) und von PCs unterstützt. Bei PCs ist das Programmpaket "Redconnect"
erforderlich. Zur Nutzung der 4-Wege-Redundanz ist die Version V1.4 von "RedConnect"
erforderlich. Diese Version unterstützt nur noch den Kommunikationsprozessor CP1613.
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43. SIMATIC PCS 7
Bild 30: Eigenschaftsdialog einer S7 Verbindung hochverfügbar.
Die Checkbox "Redundanz" ist nur dann aktiviert, wenn eine Möglichkeit besteht vier
Verbindungswege zu nutzen.
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44. SIMATIC PCS 7
13 Redundanter Systembus
Das Softwarepaket "S7-REDCONNECT" verbindet das hochverfügbare S7 400 H-System
mit der OS. Im PC können damit 2 Kommunikationsprozessoren (CPs) eingesetzt werden.
Der Mischbetrieb von redundanten und einfach ausgelegten Systemen ist möglich.
zu den Clients
OS Server 1 OS Server 2
2 CPs in einem
Server
PROFIBUS/ Industrial Ethernet
Anlagenbus (redundant verlegt)
SIMATIC S7 400 H SIMATIC S7 400
Bild 31: Redundanter Systembus
Mit dem neuen SIMATIC FAST ETHERNET Komponenten "Optical Redundancy Manager"
(ORM) und "Optical Switch Module" (OSM) haben Sie die Möglichkeit einen redundanten
optischen Ring mit einer Übertragungsrate von 100 Mbit/s einfach und schnell aufzubauen.
OSM
OSM
OSM
ORM Fast Ethernet
100 Mbit/s
OSM
OSM
OSM
Bild 32: Optischer Fast Ethernet Ring
Seite 44

45. SIMATIC PCS 7
In einem solchen Ring wird ein Kabelbruch oder der Ausfall eines Switches eindeutig erkannt
und gemeldet. Die Übertragung wird automatisch auf dem noch intaktem Teil des optischen
Rings fortgeführt. Die Rekonfiguration des Netzes erfolgt dabei in weniger als 0,3 Sekunden.
Nachfolgend ein Praxisbeispiel mit redundantem optischen Ring als Systembus.
Bild 33: Praxisbeispiel - Terminalbus und Systembus mit redundantem optischen Ring
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46. SIMATIC PCS 7
Bedienplatz 1 Bedienplatz 2 Bedienplatz 3 Bedienplatz 4 Schichtmeister
mX-
OS OS Terminal OS
OS OS
M M M M M
OR
M
OS
Terminalbus M
OS (Ethernet) OS OS
ISDN M M M
Engineering-
Warehaus Arbeitsplatz
Redundante Server
OS-Server
Redundanter
Systembus
(Ethernet) OS OS OS
OR OS
M M M M
M
OS OS OS OS OS OS OS OS
M M M M M M M M
AS1 AS2 AS3..AS6 AS7..AS9
ET200M ET200M ET200M ET200M
PROFIBUS DP
DP/PA DP/PA
ET200M ET200M Profibus PA
Feldmultiplexer Feldmultiplexer
Bild 34: Redundanter System- und Terminalbus
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47. SIMATIC PCS 7
14 Projektierung der redundanten AS-OS Verbindungen (Systembus)
14.1 Allgemeines
Zum Betrieb von "S7 Verbindungen hochverfügbar" zwischen dem Automatisierungssystem
und der Operator Station ist auf der Operator Station das Optionspaket "S7 RedConnect"
erforderlich. Dieses Optionspaket beinhaltet den Treiber für den CP1613. Somit ist keine
zusätzliche Software erforderlich. Ist durch den Bezug eines OS-Bundles bereits die
Software "S7 1613" bezogen worden, so ist für "S7 RedConnect" ein Upgrade verfügbar.
Diese Verbindung ist ab der Version V5.1 von PCS7 ausschließlich über Industrial Ethernet
und dem Kommunikationsprozessor CP1613 möglich.
14.2 Eigenschaften von S7-REDCONNECT
Störungserkennung, ggf. Umschaltung, Kommunikationsüberwachung und Synchronisation
erfolgen für die Applikation „unsichtbar“. Die PC-Station kommuniziert mit den beiden Teilen
des hochverfügbaren Systems wie mit einer S7-CPU. Es stehen Dienste zur Verfügung, um
den Status der redundanten Kommunikation zu überwachen. Der Zustand der Verbindung
kann mit Hilfe des Diagnose-Tools angezeigt werden.
Hinweis:
Der Einsatz des Kommunikationsprozessors CP1413 ist nur bis "RedConnect" V1.3 möglich.
14.3 S7-Verbindung hochverfügbar
Hochverfügbare Verbindungen bleiben auch bei Ausfall einer Komponente, (z. B. Netz, CP,
CPU) weiterhin funktionsfähig . Überwachungs- und Synchronisationsmechanismen sorgen
dafür, dass bei Ausfall eines Verbindungsweges automatisch auf den zweiten
Verbindungsweg unterbrechungsfrei umgeschaltet wird.
14.4 Netzwerkkarte CP1613
Die im OS-PC verwendete Netzwerkkarte CP1613 muss installiert und aktiviert sein.
Die Installation des CP1613 geschieht mit der Applikation "PG/PC Schnittstelle einstellen".
Bei dem Kommunikationsprozessor CP1613 handelt es sich um eine PCI Karte, für die keine
Ressourceneinstellungen zu tätigen sind.
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48. SIMATIC PCS 7
14.5 Projektierungsanleitung redundante AS-OS Verbindung
Verbindungsprojektierung
Wenn Sie alle Stationen (SIMATIC S7 und SIMATIC PC-Stationen) in Ihr Projekt eingefügt
haben, können Sie die gewünschten Verbindungen zwischen den Stationen projektieren.
Verbindungen zwischen SIMATIC S7-Stationen und SIMATIC PC-Stationen erhalten dabei
einen Verbindungsnamen unter dem sie auf dem PC identifiziert werden können. Die
Verbindungsprojektierung erfolgt unter NetPro.
Bild 35: Netzkonfiguration in NetPro
Jeder PC-Station muss die gewünschte Verbindung (Typ: S7-Verbindung hochverfügbar) zu
den H-Stationen hinzugefügt werden.
Nach Abschluß der Verbindungs- und Netzwerkprojektierung muß die Konfiguration
übersetzt, gespeichert und in die Automatisierungssysteme geladen werden.
Hinweis:
Verbindungen können nun auch in CPU geladen werden, ohne diese in den Zustand "STOP"
zu setzen. Die markierte Verbindung kann über "Zielsystem > laden > Markierte Verbindung"
in die CPU geladen werden.
Wurde der Download der Verbindungen nicht durchgeführt, dann ist eine Prozeßkopplung
mit WINCC nicht möglich.
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49. SIMATIC PCS 7
Verbindungsstatus
Über diesen Button kann online der aktuelle Verbindungsstatus in der Verbindungstabelle
angezeigt werden.
Bild 36: Dialog zum Aktivieren des Verbindungstatus
Besonderheit
Im SIMATIC-Manager ist die Operator Station, zu der hochverfügbare Verbindungen
projektiert sind, nicht wie eine „normale OS“ in der Wurzel des Projektes sichtbar. Die Station
befindet sich unter der "Simatic PC Station > WinCC Applikation >OS (x)".
Konfigurationsdatei *.XDB
Auf der PC-Seite ist keine gesonderte Projektierung der hochverfügbaren Kommunikation
erforderlich. Die Verbindungsprojektierung wird vom STEP 7-Projekt in Form einer XDB-
Datei auf die PC-Seite übernommen. Diese Datei wird beim Übersetzen der
Netzprojektierung in NetPro angelegt. Diese Konfigurationsdatei (*.XDB) enthält die für den
jeweiligen PC benötigten Verbindungsinformationen (Ethernet-Adressen u.s.w).
Über den Eigenschaftsdialog der SIMATIC PC-Station wird der "Speicherort der
Konfigurationsdatei“ angegeben.
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50. SIMATIC PCS 7
Bild 37: Speicherort der Konfigurationsdatei
Defaultmäßig werden die XDB-Dateien im Projektpfad im Ordner "XDBs" mit der
Dateibezeichnung „pcst_1.xdb.....pcst_x.xdb“ abgelegt.
Die XDB-Datei muss sich im selben Pfad befinden wie die WINCC Projektdatei *.MCP. Die
XDB-Dateien werden beim Download aus dem SIMATIC-Manager automatisch in das
entsprechende OS-Projekt kopiert.
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51. SIMATIC PCS 7
Wird der Projektduplikator verwendet, um die OS-Daten von der Engineering Station auf den
entsprechenden OS-Server zu transferieren, so wird die XDB-Datei nicht mitkopiert und
muss nach dem Duplizieren auf den jeweiligen Server bzw. Einzelplatz kopiert werden. Der
Pfad, in dem die XDB-Dateien abgelegt sind, ist im Simatic-Manager über "SIMATIC-PC-
Stationen > Objekteigenschaften" auszulesen.
Hinweis:
Bitte beachten Sie, daß bei jeder Änderung der Verbindungsprojektierung in STEP 7 eine
aktuelle Konfigurationsdatei auf den jeweiligen PC kopiert werden muß.
Anschließend wird ein Neuanlauf des Kommunikationsprozessors bzw. Neustart des
Rechners notwendig.
Bild 38: Dialog zum Rücksetzen des Kommunikationsprozessors
Konfiguration des CP 443-1
Wenn Sie den S7-Kommunikationsprozessors CP 443-1 in eine SIMATIC S7-Station
einfügen, muß das Kontrollkästchen "Schnelle Umschaltung der Verbindung einschalten"
aktiviert werden (Dialogfeld "Eigenschaften–CP 443-1 > Optionen > Ethernet-Profil für
hochverfügbare Verbindungen > Schnelle Umschaltung der Verbindung einschalten").
Hinweis:
Die Software "S7-REDCONNECT" unterstützt zur Zeit nur die Kommunikation über das
Industrial Ethernet ISO-Protokoll und nicht über das TCP/IP - Protokoll.
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52. SIMATIC PCS 7
Hinweise:
• Beim AS/OS-Transfer einer H-CPU muß als Verbindungstyp "Named connections"
gewählt werden.
• Zur gleichen Zeit ist nur ein AS/OS-Transfer in eine OS möglich.
• Die MAC-Adressen werden immer in NetPro im Eigenschaftsdialog der einzelnen PC-
Station geändert/angepaßt. Nach jeder Änderung muss die Konfiguration in NetPro
erneut übersetzt werden. Hierbei werden die XDB-Dateien neu generiert. Diese müssen
dann wieder auf die entsprechenden OS-Server bzw. OS-Einzelplatzsysteme dupliziert
werden (dort ablegen, wo auch die XXX.MCP Datei liegt).
• Wird die Operator Station mit der neuen XDB-Datei erstmalig gestartet, so wird im
Konfigurationsdialog der PG/PC Schnittstelle die neue Konfiguration erstmalig dem CP
zugewiesen. Wurde die MAC Adresse geändert, so wird ein Neustart des
Kommunikationsprozessors über "Systemsteuerung > PG/PC Schnittstelle >
Eigenschaften > Betriebsart" notwendig. Ist der Kommunikationsprozessor immer noch
nicht aktiv und keine Kommunikation möglich, dann muss ein Neustart des Rechners
durchgeführt werden.
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53. SIMATIC PCS 7
15 Tipps & Tricks
15.1 Leitfaden zum Einbringen einer Meßstelle in ein redundantes OS-Projekt ohne
Datenverlust in der WinCC RT-Datenbank
Für AS : gemäß Kap. 10 H-KiR
• Gegebenenfalls HW umbauen
• HW-Konfig offline ändern
• Gewünschte CPU über den SIMATIC Manager Zielsystem -> Betriebszustand in den Zustand
STOP bringen.
• Neue-HW Konfig in die gestoppte CPU laden
• Umschalten auf CPU mit geänderter Konfiguration
• Über den Dialog "Betriebszustand" mit der Schaltfläche "umschalten auf..." den Folgedialog
öffnen. Hier wird jetzt die Art der durchzuführenden Umschaltung ausgewählt und mit der
Schaltfläche "umschalten" ausgelöst.
• Die Reserve–CPU koppelt an, wird aufgedatet und wird Master. Die bisherige Master–CPU
geht in den Zustand "STOP", das H–System arbeitet mit der neuen Hardware–Konfiguration
im Solobetrieb
• Wenn kein Masterwechsel durchgeführt wurde, bleibt das H–System mit der bisherigen
Master–CPU im Solobetrieb.
• Die Ursache, die zum Abbruch von H-KiR führte, ist dem Diagnosepuffer zu entnehmen.
• Nachdem eine Master/Reserve Umschaltung durchgeführt wurde, muss der Neustart der
Reserve CPU von der ES aus eingeleitet werden.
• CFC-Plan erweitern (z.B. MEAS_MON und CH_AI)
• Baugruppentreiber erzeugen
• Änderungsübersetzen
• Änderungsladen (in 417H-solo über Ethernet)
• AS-OS-Transfer (Named Connections, Änderungen)
• Bildobjekt u. Faceplate der neuen Meßstelle in PDL-Bild einbinden
• Picture Tree der Operator Station speichern
• Server Package erzeugen
• Server Package im OS-Projekt (MC) aktualisieren
Für 1. OS-Server :
• Runtime auf der OS deaktivieren (Rechner Neustart)
• OS-Projekt von der Engineering Station auf den 1. Server laden (Project Download)
• Runtime der OS aktivieren
• Archivabgleich der RT-Datenbank abwarten ( > Leittechnikmeldung)
Für 2. OS-Server :
• Runtime auf der OS deaktivieren (Rechner Neustart)
• OS-Projekt (Stdby) von der Engineering Station auf den 2. Server laden
• Runtime der OS aktivieren
Für Multiclient-Rechner :
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54. SIMATIC PCS 7
• Runtime der OS auf dem Multiclientrechner deaktivieren (Rechner Neustart)
• OS-Projekt (MC) von der Engineering Station auf den Multiclient-Rechner laden
• Runtime der OS aktivieren
15.2 CPU-Parameter in der Hardwarekonfiguration
Abweichend von den Default-Einstellungen, sind folgende Punkte gemäß der Hilfe zu beachten(siehe
Abbildung):
Bild 39: CPU-Eigenschaftsdialog "Zyklus/Taktmerker"
Im Bereich Zyklus/Taktmerker
• Menüpunkt "OB85 Aufruf bei Peripheriezugriffsfehler:" auf "Nur bei kommenden und gehenden
Fehlern“ einstellen.
• Zyklusüberwachungszeit auf 6000 ms einstellen. Dadurch sind in Ausnahmefällen über den
Organisationsbaustein OB80 12 sec Zykluszeit möglich.
• Größe der Prozessabbilder (PAA und PAE) kontrollieren
Im Bereich Diagnose/Uhr
• Anzahl der Diagnoseeinträge auf 1500 einstellen
Im Bereich Anlauf
• Parametrierüberwachungszeit auf 10 (Default) einstellen:
(Ab der nächsten Lieferstufe wird diese Zeit auf 60sec erhöht)
• Fertigmeldung durch Baugruppen auf 65 sec (Default) einstellen:
Der Anwender kann durch "Netz AUS / EIN" den ungünstigsten Fall simulieren. Wenn hierbei keine
Fehler auftreten, dann ist die Parametrierung optimal.
Zu hoch eingestellte Zeiten haben keine negativen Auswirkungen. Lediglich beim Test kann es zu
langen Wartezeiten kommen, wenn der Hardwareausbau nicht der Konfiguration entspricht.
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55. SIMATIC PCS 7
15.3 Teilprozeßabbild (TPA)
Das Teilprozessabbild mus schon in der Designphase ermittelt werden.
(siehe Projektierungshandbuch)
15.4 Ermittlung des benötigten Ladespeichers
Über die Menüfolge "S7-Programm > Bausteine > Objekteigenschaften > Register Bausteine" kann
der benötigte Ladespeicher ermittelt werden.
Bild 40: Eigenschaften des Bausteinordners
15.5 OB Zeitmessung
Die zeitliche Auslastung der Weckalarm-Organisationsbausteine lässt sich mit den Funktionen
"TIME_BEG" und "TIME_END" bestimmen.
15.6 S7 Verbindung hochverfügbar
Ändern bzw. Hinzufügen von Verbindungen in NetPro verlangt ein Download in die betreffenden
Automatisierungssysteme.
Dies ist auch im laufenden Betrieb über "Zielsystem > Laden > Verbindungen und Netztübergänge“
möglich.
Weiter Hinweise:
Die Verbindung "Named connections" funktioniert nur mit dem CP1613 und nicht über BCE.
An Stelle von HUB´s sollten OSM´s benutzt werden, da kaskadierte HUB´s das System
belasten.
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