Simens PLC Programmable Logic Controller CPU Unit Pusat 6ES7414-4HM14-0AB0

Siemens 6ES7414-4HM14-0AB0 500.000 SIMATIC S7-400H CPU 414H Redundant Central Processing Unit, 2,8MB Memory, 4 Interface (1 MPI/DP + 1 DP + 2 Sync), 21 Expansion Racks, S7-400H / S7-400F/FH

CPU 414H di mana ia berada dalam Hierarki S7-400H

Platform S7-400H menawarkan perkembangan H-CPU, masing-masing meningkatkan memori, jumlah antarmuka, dan kapasitas pemrosesan untuk mencocokkan instalasi yang lebih besar dan lebih kompleks.CPU 414H menempati posisi tengah yang signifikan dalam keluarga ini.

Prekursornya dalam kisaran CPU 412H (6ES7412-3HJ14-0AB0) menyediakan total memori 768KB.

CPU 414H tiga kali lipat menjadi 2,8MB, dibagi sama antara data dan program, dan menambahkan antarmuka PROFIBUS DP khusus kedua yang tidak dimiliki 412H. Di atas 414H duduk varian CPU 417H,yang dapat diskalakan hingga total memori 20MB dengan antarmuka tambahan untuk program otomatisasi proses terus menerus yang paling menuntut.

Untuk pabrik proses di mana program otomatisasi harus menangani ratusan loop kontrol PID, jaringan I/O PROFIBUS yang luas pada beberapa segmen,dan struktur data besar untuk proses sejarah buffering dan manajemen resep, 414H 2,8MB dikombinasikan dengan dua antarmuka PROFIBUS DP independen adalah langkah yang berarti dari entry-level H-CPU.

Antarmuka DP khusus kedua memungkinkan pengendali untuk mengelola jaringan PROFIBUS terpisah, misalnya, satu segmen untuk drive dan peralatan kecepatan variabel,lain untuk instrumentasi dan pemancar tanpa berbagi bandwidth bus antara jenis perangkat yang berbeda.

Spesifikasi Utama

Dua antarmuka sinkronisasi dan sinkronisasi serat optik

Dua antarmuka modul sinkronisasi pada CPU 414H adalah dasar fisik dari seluruh mekanisme redundansi sistem H.

Setiap antarmuka menerima submodul sinkronisasi IF 960 yang dapat dicolok transceiver serat optik yang terhubung ke submodul yang sesuai di rak CPU mitra melalui kabel serat optik.

Media serat optik sengaja: memberikan isolasi galvanis lengkap antara dua rak CPU,menghilangkan masalah tegangan modus umum yang dapat mempengaruhi kabel sinkronisasi listrik di lingkungan industri, dan beroperasi dengan andal pada jarak (hingga sekitar 10m pada versi jarak pendek standar) yang biasanya memisahkan dua rak dalam instalasi sistem H.

Dua tautan sinkronisasi independen lebih wajib daripada opsional.

The S7-400H's redundancy can only be maintained if the synchronisation channel itself is redundant — a single sync link failure that disabled the synchronisation mechanism would degrade a fully redundant H-system to a single-CPU system with no failover capability.

Dengan dua jalur sinkronisasi independen melalui dua kabel serat terpisah,kegagalan pada satu jalur sinkronisasi menghasilkan alarm pemeliharaan tetapi tidak mengganggu kemampuan pasangan CPU untuk sinkronisasi dan mempertahankan kesiapan siaga panas.

Sistem diagnostik S7-400H mendeteksi dan melaporkan kesalahan jalur sinkronisasi tunggal, memberi staf pemeliharaan waktu untuk memulihkan tautan yang rusak sebelum terjadi peristiwa yang berdampak pada proses.

21 Racks Ekspansi

CPU 414H mendukung maksimal 21 rak ekspansi selain rak pusat total 22 rak fisik dalam konfigurasi terbesar yang mungkin.

Setiap rak menampung modul sinyal, modul fungsi, dan prosesor komunikasi, dengan setiap rak berkontribusi hingga 8 slot modul tambahan ke stasiun.Pada 8 modul per rak di 22 rak, sebuah stasiun CPU 414H yang dibangun sepenuhnya dapat menampung hingga 176 posisi modul.

Secara praktis, otomatisasi pabrik proses terus menerus jarang membangun stasiun S7-400H ke maksimum mutlak mereka.

Kapasitas ekspansi 21 rak ada untuk mengakomodasi kebutuhan skala unit proses terintegrasi besar, unit penyulingan kilang, kompleks reaktor kimia,sebuah pembangkit pengolahan air besar di mana satu stasiun S7-400H dapat mengontrol beberapa ratus instrumen lapangan, beberapa drive, dan lusinan item peralatan diskrit.

Kapasitas 414H dikalibrasi untuk menangani program yang benar-benar besar tanpa memerlukan stasiun untuk dipecah menjadi beberapa pengontrol komunikasi,yang akan menambahkan kompleksitas rekayasa dan titik kegagalan potensial untuk arsitektur.

S7-400F/FH ️ Menggabungkan redundansi dengan keamanan fungsional

CPU 414H disertifikasi untuk digunakan dalam konfigurasi S7-400F/FH sistem yang menggabungkan redundansi perangkat keras sistem H (pasangan CPU standby panas) dengan keamanan fungsional yang disertifikasi IEC 61508.Dalam operasi S7-400F/FH, CPU menjalankan program pengguna standar dan program keamanan.

Program keselamatan menerapkan Fungsi Instrumen Keamanan (SIF) yang didefinisikan dalam spesifikasi persyaratan keselamatan fasilitas,dan berjalan pada F-CPU yang dinilai aman dengan protokol komunikasi PROFIsafe yang memperluas keamanan bersertifikat di seluruh jaringan PROFIBUS DP ke F-periferal.

Konfigurasi F/FH adalah solusi keamanan dan ketersediaan lengkap untuk instalasi proses area berbahaya: redundansi H mencegah penutupan yang tidak direncanakan karena kesalahan perangkat keras pengontrol,sementara sertifikasi F memastikan bahwa fungsi instrumen keselamatan mencapai Tingkat Integritas Keamanan yang diperlukan (SIL 1, 2, atau 3 tergantung pada aplikasi) sebagaimana didefinisikan oleh analisis bahaya proses.

Di fasilitas seperti platform produksi minyak dan gas, kilang, dan pabrik kimia,Kombinasi ketersediaan terus menerus dan keamanan bersertifikat dalam pengontrol yang sama bukanlah fitur mewah tetapi persyaratan peraturan dan operasional.

Strategi suku cadang untuk H-CPU yang dihentikan

CPU 414H dihentikan oleh Siemens efektif 01.02.2017, yang berarti tidak lagi diproduksi atau didistribusikan melalui saluran penjualan standar Siemens.

Siemens biasanya berkomitmen untuk menyediakan suku cadang selama sepuluh tahun setelah penghentian produksi untuk produk industri penting – sebuah kebijakan yang mencakup banyak instalasi S7-400H yang saat ini beroperasi.Di luar jendela suku cadang Siemens, pasar surplus industri dan renovasi memiliki stok yang cukup besar dari unit CPU 414H yang diuji dan dijamin.

Untuk situs yang mengoperasikan sistem S7-400H dengan unit CPU 414H, cadangan cadangan minimum yang direkomendasikan adalah satu set lengkap modul H-CPU ¢ dua unit dari 6ES7414-4HM14-0AB0,karena kedua rak membutuhkan CPU yang samaPasangan CPU yang tidak cocok (versi firmware yang berbeda, atau satu asli dan satu yang diperbarui dengan tanggal produksi yang sedikit berbeda) masih dapat berfungsi tetapi mungkin memerlukan harmonisasi firmware.

Menyimpan pasangan cadangan yang cocok menyederhanakan penggantian darurat dan menghilangkan kebutuhan untuk mengelola kompatibilitas firmware di bawah tekanan waktu selama pemadaman yang tidak direncanakan.

FAQ

Q1: CPU 414H memiliki dua antarmuka DP PROFIBUS ∙ antarmuka MPI/DP gabungan dan antarmuka DP khusus.dan apakah mereka dapat terhubung ke jaringan DP PROFIBUS yang berbeda?

Ya, kedua antarmuka PROFIBUS DP dapat beroperasi secara bersamaan, dan mereka dapat terhubung ke terpisah, independen PROFIBUS DP jaringan.setiap antarmuka diberikan jaringan PROFIBUS sendiri dengan parameter bus sendiri (alamat bus, kecepatan transmisi, parameter waktu).

CPU 414H beroperasi sebagai master DP pada kedua jaringan secara independen

Kemampuan master ganda ini sangat berharga di pabrik proses besar di mana pemisahan instrumen (penerjemah, analis) dari peralatan drive (penggerak frekuensi variabel,soft starter) ke segmen bus independen mengurangi gangguan lintas jaringan dan menyederhanakan pemecahan masalah dengan mengisolasi domain kesalahan.

Antarmuka MPI/DP juga dapat dikonfigurasi dalam modus MPI daripada modus DP ketika fungsi master DP PROFIBUS tidak diperlukan pada antarmuka fisik tersebut, misalnyauntuk digunakan secara eksklusif untuk pemrograman akses terminal dan koneksi HMI.

T2: Berapa waktu switching (failover time) ketika CPU 414H gagal dan CPU standby mengambil alih?

The failover time in a correctly configured S7-400H system with CPU 414H is within the PLC scan cycle — typically in the range of several milliseconds to a few tens of milliseconds depending on the system configurationSelama sinkronisasi standby panas normal, kedua CPU menjalankan program yang sama dengan data yang sama di setiap siklus pemindaian.

Mekanisme sinkronisasi memastikan bahwa keadaan memori CPU siaga (output), blok data, timer, penghitung (counter), mencerminkan CPU induk pada setiap batas pemindaian.

Ketika master gagal, CPU standby menyatakan dirinya aktif dan mulai mengontrol output segera, tanpa menjalankan urutan restart atau membaca kembali input dari keadaan dingin.

Dari sudut pandang perangkat lapangan, output terus mempertahankan keadaan terakhir yang valid tanpa gangguan yang dirasakan; dari perspektif budak DP PROFIBUS,Tuan terus jajak pendapat mereka tanpa kehilangan siklus.

T3: Bisakah CPU 414H beroperasi dalam mode non-redundansi CPU tunggal jika CPU kedua dihapus untuk pemeliharaan, dan apa implikasinya?

CPU 414H dapat beroperasi dalam modus CPU tunggal ?? ketika hanya satu unit yang dipasang di raknya, atau ketika link sinkronisasi antara dua CPU tidak ada,sistem S7-400H terus berjalan pada CPU yang tersediaMode ini disebut sebagai operasi tunggal atau mode degradasi.

Sistem menghasilkan alarm diagnostik yang menunjukkan bahwa redundansi penuh tidak tersedia, dan antarmuka operator STEP 7/WinCC menampilkan pesan status yang sesuai.

Dalam kondisi rusak ini, CPU yang berfungsi melanjutkan semua kontrol proses, komunikasi DP PROFIBUS,dan penyediaan data HMI biasanya tetapi kesalahan perangkat keras yang mempengaruhi bahwa CPU tunggal akan mengakibatkan proses shutdown, karena tidak ada CPU mitra untuk mengambil alih.

Untuk pemeliharaan yang direncanakan, penggantian submodul sinkronisasi yang gagal, melakukan pemeliharaan pencegahan pada satu rak CPU, yang beroperasi dalam mode degradasi untuk periode yang singkat dan dikelola, dapat diterima dan dirancang untukOperasi yang berkepanjangan dalam mode degradasi secara signifikan meningkatkan profil risiko instalasi.

T4: Apa pentingnya pembagian memori ¥ 1,4MB data dan 1,4MB program ¥ untuk pengembangan program, dan dapatkah blok data pengguna mengkonsumsi memori program atau sebaliknya?

Pada SIMATIC S7-400H, memori kerja (RAM yang digunakan CPU untuk eksekusi program aktif) dibagi pada saat pembuatan menjadi partisi kode (program) tetap dan partisi data tetap,dan partisi ini tidak dapat ditukarkan. Kode program OB, FC, FB, urutan instruksi yang dikompilasi mengkonsumsi memori kode; blok data (DB), termasuk DB contoh, DB bersama, dan penyimpanan resep mengkonsumsi memori data.

Sebuah program yang memiliki banyak algoritma kontrol yang kompleks tetapi set data yang relatif kecil akan cocok dengan nyaman dalam batas kode 1,4MB sambil hanya menggunakan sebagian kecil dari alokasi data 1,4MB.

Sebaliknya, program dengan logika kontrol yang relatif sederhana tetapi tabel resep besar, buffer sejarah, atau struktur data alarm yang luas dapat mengisi 1.Memori data 4MB sementara meninggalkan memori kode sebagian besar kosongPengembang program yang bekerja dengan CPU 414H harus memantau kedua area memori secara independen selama pengembangan.

Load memory (Flash/EPROM atau kartu memori) menyimpan salinan program yang disimpan; working memory menyimpan salinan yang sedang dijalankan; hanya partisi working memory yang penting untuk ukuran waktu eksekusi.

Q5: Apakah STEP 7 V5.x satu-satunya lingkungan pemrograman untuk CPU 414H, atau dapatkah TIA Portal digunakan?

CPU 414H, sebagai bagian dari platform klasik SIMATIC S7-400H, diprogram menggunakan STEP 7 Professional V5.x lingkungan STEP 7 Classic tradisional.

TIA Portal tidak mendukung keluarga CPU S7-400H untuk pemrograman; dukungan S7-400 TIA Portal mencakup CPU S7-400 standar (non-H),dan platform ketersediaan tinggi generasi saat ini yang didukung di TIA Portal adalah S7-1500H- Membuat CPU 414H di TIA Portal tidak mungkin.

Jika sebuah situs telah menstandarisasi di Portal TIA untuk semua pemrograman PLC lainnya, program S7-400H masih harus dipelihara dan diperluas menggunakan STEP 7 V5.5 atau STEP 7 Professional.Siemens telah berkomitmen untuk mendukung STEP 7 V5.x untuk basis sistem S7-300 dan S7-400 yang sudah terinstal; pembaruan dan patch keamanan terus tersedia meskipun fokus pengembangan utama telah bergeser ke Portal TIA.