第六章 冗余I/O
6.1 冗余I/O的定义
当I/O模块以每两个一组组态成冗余对运行时，I/O模板即认为是冗余配置。这样意味着S7-400H系统的所有元件都可以冗余。使用冗余I/O可以使H系统提高可用性。
6.2 冗余I/O配置
以下为几种采用冗余I/O 的典型配置 6.2.1 中央和扩展设备中的I/O冗余
信号模板成对安装在 CPU 0 和 CPU 1 子系统中，如图6-1所示：
图6-1 中央和扩展设备中的I/O冗余
这样使S7-400的I/O模块具有冗余性。 注意：
当一个CPU因故障掉电时，连接的I/O模块被认为故障而不能被识别。 6.2.2. 单边DP 从站中的I/O冗余
信号模板成对安装在带有有源底板总线的分布式I/O设备ET200M中，如图6-2所示：
图6-2 单向DP从站中的I/O冗余
注意：
当其中一个从站PROFIBUS断线或主站CPU因故障掉电时，连接的I/O模块被认为故障而不能被识别。
6.2.3. 切换式DP 从站中的I/O冗余
信号模板成对安装在带有有源底板总线的分布式I/O设备ET200M中，如图6-3所示：
图6-3 切换式DP 从站中的I/O冗余
在这种方式下，即使连接I/O从站CPU故障也不会影响I/O模块的可用性。
6.2.4. 单机模式H CPU中的I/O冗余 连接方式如图6-4所示：
图6-4 单一模式冗余I/O
注意：
当主站CPU因故障而停机时，I/O冗余不能实现。
6.3 “I/O冗余” 库函数及使用
6.3.1“I/O冗余” 库函数
“I/O冗余” 库函数，随可选 H 包(STEP7 V5.3已包含)一起提供，以支持I/O冗余功能， 库函数包含以下功能块:
? FC 450 RED_INIT 初始化功能 ? FC 451 RED_DEPA 触发去钝化
? FB 450 RED_IN 读取冗余输入功能块 ? FB 451 RED_OUT 控制冗余输出功能块 ? FB 452 RED_DIAG 冗余 I/O 诊断功能块 ? FB 453 RED_STATUS 冗余状态信息功能块
6.3.2 “I/O冗余”功能块的使用
在使用这些功能块前,首先在硬件配置中配置冗余I/O模块，然后参考表6－1在相应的OB块中调用对应的功能块。
表6－1 可调用I/O冗余功能块的OB块 功能块 调用OB FC450 “RED_INIT” 1. OB72 CPU冗余故障 FC450只在事件发生后执行 B#16#33: 操作员进行主从切换 2. OB80 超时故障 FC450只在启动事件B#16#0A“重新设置恢复运行”后执行 3. OB100 暖重起 4. OB102 冷重起 如果冗余I/O连接到处于单机模式的冗余CPU时,在OB80中调用FC450功能块. FC451“RED_DEPA” 当插入任一模块时,在OB83中调用FC451，可以使钝化模块维修后自动解除钝化. FB450“RED_IN” OB1 循环程序 OB30-OB38 定时中断 FB451“RED_OUT” OB1 循环程序 OB30-OB38 定时中断 FB452“RED_DIAG” OB72 CPU冗余中断 OB82 诊断中断 OB83 插拔中断 OB85 程序运行错 FB453“RED_STATUS” 6.4 冗余I/O 的硬件安装和配置
如果要使用冗余I/O，推荐按以下方法进行 （1）插入所有冗余使用的模板
（2）使用 HW Config 在对象属性中配置模板的冗余属性 （3）查找每个模板的冗余模板或使用缺省设置 集中配置:
将模板插入偶数机架插槽 X 中,冗余模板插在同一插槽的下一奇数机架中。如果模板插入插槽 X 的奇数机架中，建议在前一偶数机架同一插槽中插入冗余模板。 单边 DP 从站中的分布式配置:
如果从站中的模板插入插槽 X 中并且DP主站系统为冗余配置，建议冗余模板插在另一 侧具有相同 PROFIBUS 地址的从站插槽 X 中. 单机模式切换式DP 从站中的分布式配置
如果从站中的模板位于某一个 DP 地址的插槽 X 中，建议冗余模板位于具有下一PROFIBUS 地址的从站插槽 X 中。 （4）设置I/O模板的其它冗余参数
用户程序可以处理的有效数值总是处于两个冗余模板的低位地址，因此应用程序只能使用低位地址而高位地址中的数值与应用程序无关. 注意:
冗余模板必须在输入或输出的过程映像区中设置,通常在相关的过程映像区能访问到。 必须设置冗余I/O的DB并分配未被使用的DB号，这些DB不是FB 450 ”RED_IN” 或 FB 451 ”RED_OUT”的背景数据块。
当用冗余模板时,在 “HW Config -->Properties CPU 41x-H>”Cycle/Flag”栏中,设置如下参数:“OB 85 call on I/O access error --> Only incoming and outgoing errors”
6.5 冗余信号模板类型及型号
6.5.1.冗余数字量输入模板 参考表6－2：
表6－2 具有冗余功能的数字量输入模板 模板 中央机架:双通道冗余 DI DI 16xDC 24V alarm DI 32xDC 24 V DI 32xUC 120V 分布式:双通道冗余 DI DI16xDC 24 V, interrupt DI16xDC 24 V DI16xDC 24 V DI32xDC 24 V DI 8xAC 120/230V DI 4xNAMUR [EEx ib] DI 16xNamur DI 24xDC 24 V DI 8xNAMUR [EEx ib] 6.5.2.冗余数字量输出模板 参考表6－3：
表6－3 具有冗余功能的数字量输出模板 订货号 6ES7 421-7BH01-0AB0 6ES7 421-1BL0x-0AA0 6ES7 421-1EL00-0AA0 6ES7 321-7BH00-0AB0 6ES7 321-7BH01-0AB0 6ES7 321-1BH02-0AA0 6ES7 321-1BL00-0AA0 6ES7 321-1FF01-0AA0 6ES7 321-7RD00-0AB0 6ES7 321-7TH00-0AB0 6ES7 326-1BK00-0AB0 6ES7 326-1RF00-0AB0 模板 中央机架:双通道冗余DO DO 32xDC 24V/0.5A DO 16xAC 120/230V/2A 分布式:双通道冗余DO DO8xDC 24 V/0.5 A DO8xDC 24 V/2 A DO32xDC 24 V/0.5 A DO8xAC 120/230 V/2 A DO 16x24 V/10 mA [EEx ib] DO 16xDC 24V/0.5A DO 10xDC 24 V/2 A 6.5.3.冗余模拟量输入模板 参考表6－4：
表6－4 具有冗余功能的模拟量输入模板 订货号 6ES7 422-7BL00-0AB0 6ES7 422-1FH00-0AA0 6ES7 322-8BF00-0AB0 6ES7 322-1BF01-0AA0 6ES7 322-1BL00-0AA0 6ES7 322-1FF01-0AA0 6ES7 322-5SD00-0AB0 6ES7 322-8BH00-0AB0 6ES7 326-2BF01-0AB0 模板 中央机架:双通道冗余 AI AI 6x16 Bit 分布式:双通道冗余 AI AI8x12Bit AI 8x16Bit 订货号 6ES7 431-7QH00-0AB0 6ES7 331-7KF02-0AB0 6ES7 331-7NF00-0AB0
(完整版)S7-400H培训资料-冗余
