Premium热备手册.docx
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Premium热备手册
Premium热备系统手册
第一部分Premium热备系统介绍3
第一章Premium热备系统概述3
一、Premium双机热备系统功能3
二、主机与备机功能划分4
三、主备机间切换4
四、引起主备机切换的主机架侧故障4
五、主机与备机标定4
六、软件需求4
七、Premium热备系统CPU4
第二章热备系统结构8
一、共享以太网I/O配置结构8
二、带有冗余机架I/O的配置结构10
三、热备系统作为Modbus从站，同时带有共享以太网I/O的配置结构14
四、热备系统作为Modbus主站，带有Modbus从站设备，并且带有共享以太网I/O的配置结构15
第三章热备系统特殊性17
一、相关的系统字和系统位17
二、多任务的限制18
三、冗余机架I/O和共享以太网I/O的限制18
四、允许使用的模块18
五、CPU上的USB和Uni-Telway端口20
六、热备应用程序限制20
第二部分Premium热备系统安装与维护21
第一章Premium热备系统性能分析21
一、Premium热备系统和IEC逻辑21
二、数据传送21
三、数据传送过程21
四、热备系统扫描时间22
五、以太网地址切换时间24
六、冗余机架I/O切换时间24
第二章Premium热备系统硬件安装25
一、建立Premium双机热备系统25
二、设备描述25
三、CPU-sync连接：
25
四、以太网ETY-sync连接26
第三章Premium热备系统软件配置26
一、热备系统配置26
二、以太网模块配置33
三、配置寄存器37
第四章Premium热备系统编程调试41
一、程序创建41
二、程序调试与诊断48
第五章Premium热备系统运行52
一、启动/停止系统52
二、切换53
第六章Premium热备系统维护56
一、监控Premium热备系统状态56
二、检测并诊断热备错误57
三、主机侧CPU和ETY-sync连接错误57
四、备机侧CPU和ETY-sync连接错误58
五、CPU-sync连接错误58
六、应用程序一致性检查59
七、更换模块59
八、热备PLC故障判断59
第七章Premium热备系统与UnityQuantum热备系统比较61
第三部分Premium热备系统更新66
第一章Premium热备系统应用程序修改66
一、主备机应用程序不相同66
二、在线/离线修改应用程序66
第二章Premium热备系统CPUOS更新69
第四部分JK3000N2/GK3000D1简述70
一、JK3000N270
二、GK3000D171
第一部分Premium热备系统介绍
第一章Premium热备系统概述
一、Premium双机热备系统功能
当自动控制系统不允许中断运行时，使用Premium双机热备系统提供的高可靠冗余性能，能保证系统正常安全不间断运行。
热备系统包含下列设备：
1、必须具备的设备
✧Premium6槽、8槽或12槽非扩展机架
✧热备处理器TSXH5724M/44M（两个CPU之间“CPUSynclink”通过交叉以太网电缆连接）
✧电源模块
✧以太网模块TSXETY4103/5103，版本大于等于v4.0（每个机架上至少有一个以太网模块，并且被指定为”Monitored”,而且必须设置一条I/OScanning，两个“Monitored”以太网模块之间的连接称为ETY-sync连接。
）
2、可选设备
✧Modbus通讯模块TSXSCY11601/21601，作为Modbus的主站通信。
✧Modbus通讯PCMCIA卡TSXSCP114，只能位于TSXSCY21601通讯插槽内，作为Modbus从站
✧以太网模块TSXETY4103/5103，版本大于等于v4.0，在TSXH5724M所在的每个机架上，最多能配置2个以太网模块；在TSXH5744M所在的每个机架上，最多能配置4个以太网模块（包括被指定为Monitored的以太网模块），连接共享以太网I/O
✧开关量/模拟量输入、输出模块,作为冗余机架I/O
两个热备PLC软件与硬件配置完全相同，热备系统建立时，其中一个作为主机，另外一个作为备机。
二、主机与备机功能划分
主机执行应用程序，管理以太网I/O和机架I/O，在每个扫描周期开始时通过”CPU-sync”连接更新备机数据。
当主机不能正常工作时，备机在1.5个扫描周期内接管控制任务。
通过观察处理器上的LED指示灯的状态，可以判断主机是否工作正常。
备机只执行主任务第一个程序段程序，备机对冗余机架I/O和共享以太网I/O不进行控制，但是会监测主机的健康状态。
三、主备机间切换
两个控制器中任何一个都可以作为主机，另外一个为备机。
主机、备机的状态可以进行切换。
因此，热备状态正常时，一个CPU为主机，另外一个CPU必定处于备机状态。
主机和备机总是在进行着实时通讯，以检测系统功能的正常性。
当主机发生故障时，控制器的状态发生切换。
原先的备机变成主机，开始执行应用程序并管理系统I/O。
如果备机发生故障时，主机继续运行，此时不具备热备功能，类似于单机系统。
四、引起主备机切换的主机架侧故障
Ø电源模块故障
ØCPU故障
ØMonitored以太网模块故障
ØMonitored以太网模块至少配置了一条I/OSCANNING时，ETY-sync连接故障（两个以太网模块通过交换机连接）
五、主机与备机标定
首先得电的CPU为主机，后得电的CPU为备机；如果两个CPU同时得电，则MAC地址小的CPU为主机，另一个为备机。
六、软件需求
TSXH5724M:
UnityProMv3.1（或更高版本）
TSXH5744M:
UnityProLv3.1（或更高版本）
七、Premium热备系统CPU
TSXH5724M/44M
1__显示区域，有6个指示灯
RUN（绿色）常亮：
处理器处于主机（Primary）方式，程序运行
闪烁（2.5s亮/0.5s灭）：
处理器处于备机（Standby）方式,执行主任务第一个程序段
闪烁（0.5s亮/2.5s灭）:
处理器处于离线（offline）方式
闪烁（0.5s亮/0.5s灭）:
处理器处于停机（Stop）方式
ERR（红色）常亮：
处理器错误或PCMCIA卡错误
闪烁（0.5s亮/0.5s灭）：
应用程序失败或没有运行
TER（黄色）闪烁：
TER/AUX端口在通讯
I/O（红色）常亮时表示I/O模块错误或者配置有误
STS（黄色）闪烁（0.5s亮/0.5s灭）：
主备机间建立起热备冗余关系，主备机工作正常
常亮：
另一个PLC没有启动或者正在初始化
灭：
Copro处理器自检失败
ACT（黄色）常亮：
主备机间建立了“CPUSync”连接
2__存储卡拔出按钮（热备CPU没有使用）
3__冷启动按钮
4__TER端口
5__USB端口
6__PCMCIA内存扩展卡插槽
7__PCMCIA数据存储卡插槽
8__RJ45端口，用于两个CPU间sync连接
最大配置参数：
服务
TSXH5724M
TSXH5744M
标准机架（6/8/12槽）
1
1
开关量I/O
1024（受机架槽位限制最多512）
2048（受机架槽位限制最多512）
模拟量I/O
80
256（受机架槽位限制最多128）
专用通道
（1）
24（受机架槽位限制最多16）
64（受机架槽位限制最多16）
以太网模块
2
4
其他网络模块
（2）
0
总线模块（Interbus/Profibus）
0
As-i总线模块
0
备注：
（1）只支持TSXSCY11601/21601和TSXSCP114模块Modbus通信
（2）Modbus+,Fipway
程序与数据存储区
TSXH5724M
TSXH5744M
内部RAM最大应用存储区（程序+数据）
192K字节
440K字节
PCMCIA卡最大应用存储区
程序
768K字节
2048K字节
数据
192K字节
440K字节
定位变量%MW
最大
32464
缺省
1024
最小
0
定位变量%M
最大
8056
32634
缺省
512
最小
0
定位变量%KW
最大
32760
缺省
256
最小
0
系统字%SW
168
系统位%S
128
非定位变量（EDT,DDT,EFB/DFB）
取决于存储空间大小
程序结构:
TSXH5724M
TSXH5744M
主任务（Masttask）
1循环/周期扫描
快速任务（Fasttask）
禁止使用
辅助任务（Auxiliarytask）
0
事件中断任务（Eventinterrupttasks）
不推荐使用
I/O事件（本地I/O）
不推荐使用
时间中断Timerinterruptevent
0
程序语言和内置通讯端口
TSXH5724M
TSXH5744M
FunctionBlock（FBD）
支持
梯形逻辑图（LD）
支持
结构化文本ST
支持
指令表（IL）
支持
SFC
支持
DFB
支持
EF/EFB
支持
PL7SFB
不建议使用
内置通讯端口
TER端口
物理层
RS485
速率
19200baud（最高）
USB端口
USBV1.0端口，12Mbyte
程序及数据存储
TSXH5724M
TSXH5744M
程序备份
不支持
数据存储（包含遗留EF）（初始化，读，写）
支持（在数据存储卡）
支持的SRAMPCMCIA卡（最大应用程序大小取决于CPU）
TSXMRPP128K;TSXMRPP224K
TSXMRPP384K;TSXMRPC448K
TSXMRPC768K;TSXMRPC001M
TSXMRPC01M7;TSXMRPC002M
TSXMRPC003M;TSXMRPC007M
支持的FLASHPCMCIA卡
TSXMFPP128K;TSXMFPP224K
TSXMCPC224K;TSXMFPP384K
TSXMFPP512K;TSXMCPC512K
TSXMFPP001M;TSXMFPP002M
TSXMCPC002M;TSXMFPP004M
数据存储
TSXMRPF004M;TSXMRPF008M
第二章热备系统结构
在Premium热备系统中，可以配置机架I/O，以太网通讯I/O，Modbus通讯（热备CPU既可以作为主站也可以作为从站），不支持CanOpen、Profibus、Interbus、FIPIO、Fiway通讯。
一、共享以太网I/O配置结构
这种配置结构中，所有I/O通过以太网与PLC进行通讯，从运行的角度可以将I/O分为两个部分：
1.在SCADA-specific以太网中，热备CPU（TSXH5724M/44M）可以与SCADA、HMI等进行通讯；
2.在I/OScanningService以太网中，热备CPU（TSXP5724M/44M）通过I/OScanning与AdvantysOTB/Momentum分布式I/O、AdvantysSTB分布式I/O、变频器、伺服驱动等连接到以太网上的设备进行通讯。
设备列表：
热备必备设备
序号
描述
订货号
1
6、8或12槽非扩展机架
TSXRKY…
2
电源模块
TSXPSY…M
3
Premium热备处理器
TSXH5724M/44M
11
CPUSync交叉连接电缆
490NTC000…
4
以太网模块（ver>=4.0）
TSXETY4103/5103
以太网连接设备
序号
描述
订货号
10
以太网交换机
TCS…
12
以太网直连网线
490NTW000…
13
以太网交叉网线
490NTC000…
以太网I/O系统设备
序号
描述
15
带有以太网接口的M340PLC
16
带有以太网通讯接口的AdvantysSTB
17
带有以太网通讯卡的变频器
18
带有以太网接口的AdvantysOTB分布式I/O
19
带有以太网接口的HMI
二、带有冗余机架I/O的配置结构
这种配置结构中，冗余开关量和模拟量I/O分别位于两个CPU机架上，主机和备机的TSXRKY…机架上同时配有相同的I/O模块。
I/O模块与现场一次仪表之间的连接需通过中间连接器完成。
开关量信号输入流程示意图：
开关量输出信号流程示意图
模拟量输入信号流程示意图：
注意：
来自于现场的信号必须满足JK3000N2的需求：
电流、电压、电位计信号，JK3000N2不能接收热电阻、热电偶信号
模拟量输出信号流程示意图：
注意：
GK3000D1接收来自于PLC输出模块的信号和输出给现场执行机构的信号只能为4~20mA电流信号。
所以PLC上模拟量输出模块输出应该为4~20mA，现场执行机构接收信号为4~20mA。
JMConcept转换器不是施耐德公司产品，由JMConcept公司提供，相关资料可以查询网站WWW.JMCONCEPT.COM（最后章节中有相关描述）
设备列表：
热备必备设备
序号
描述
订货号
1
6、8或12槽非扩展机架
TSXRKY…
2
电源模块
TSXPSY…M
3
Premium热备处理器
TSXH5724M/44M
11
CPUSync交叉连接电缆
490NTC000…
4
以太网模块（ver>=sv4.0）
TSXETY4103/5103
5
模拟量输入、输出模块
TSXAEY/ASY…
6
16、28、32或64通道开关量输入、输出模块
TSXDEY/DSY/DMY16/28/32/64..K
以太网连接设备
序号
描述
订货号
10
以太网交换机
TCS…
12
以太网直连网线
490NTW000…
13
以太网交叉网线
490NTC000…
人机界面
序号
描述
订货号
19
带有以太网接口的HMI
XBTGT..
AdvantysTelefastABE7和JMConcept接线部分
21
冗余设备
2x16输入通道
2X16输出通道
ABE7ACC11（正逻辑）
ABE7ACC10（正逻辑）
22
16通道输入/输出信号接收器
ABE7H16…/ABE7S16/R16/P16…
23
带有HE10连接器的电缆（长度：
0.5,1,2,3,5,或10米）
TSXCDP…3
24
模拟量多路复用器（由JMConcept公司提供）
模拟量输入：
JK3000N2
模拟量输出：
GK3000D1
特别提示：
在双机热备系统中，冗余输出模块与CPU通讯中断时，输出设置应设置为0；而共享输出（以太网I/O或ModbusI/O）必须设置为保持最后有效的值。
三、热备系统作为Modbus从站，同时带有共享以太网I/O的配置结构
这种结构中，SCADA工作站作为Modbus主站，通过TSXSCY21601通讯插槽中的TSXSCP114卡，PLC作为Modbus从站。
主机和备机的Modbus从站地址分别为n和n+1。
当主机和备机进行切换时，Modbus地址同时进行切换，也就是说，主机的Modbus地址总是n,备机的Modbus地址总是n+1。
设备列表：
热备必备设备
序号
描述
订货号
1
6、8或12槽非扩展机架
TSXRKY…
2
电源模块
TSXPSY…M
3
Premium热备处理器
TSXH5724M/44M
11
CPUSync交叉连接电缆
490NTC000…
4
以太网模块（ver>=4.0）
TSXETY4103/5103
8
通讯模块
TSXSCY21601
9
PCMCIA通讯卡作为Modbus从站
TSXSCP114
共享以太网设备
序号
描述
订货号
15
带有以太网接口的M340PLC
BMXP34…
16
带有以太网通讯模块的AdvantysSTBPLC
STBNIP2212
17
带有通讯卡VW3A3310的ATV61/71变频器
18
带有OTB1E0DM9LP接口模块的OTBI/O
19
带有以太网接口的HMI
XBTGT..
以太网连接设备
序号
描述
订货号
10
以太网交换机
TCS…
12
以太网直连网线
490NTW000…
13
以太网交叉网线
490NTC000…
Modbus连接设备
31
Modbus连接盒
TSXSCA50
33
PCMCIATSXSCP114卡连接线
TSXSCPCM4030
34
Modbus连接电缆
TSXCSA100/200/500
四、热备系统作为Modbus主站，带有Modbus从站设备，并且带有共享以太网I/O的配置结构
这种结构中有两种I/O,一为共享以太网I/O设备，另一种：
双机热备系统通过模块TSXSCY21601/11601上集成的Modbus口作为Modbus主站，总线上的其他设备作为Modbus从站。
设备列表：
热备必备设备
序号
描述
订货号
1
6、8或12槽非扩展机架
TSXRKY…
2
电源模块
TSXPSY…M
3
Premium热备处理器
TSXH5724M/44M
11
CPUSync交叉连接电缆
490NTC000…
4
以太网模块（ver>=4.0）
TSXETY4103/5103
7
通讯模块上集成的Modbus口作为Modbus主站
TSXSCY21601/TSXSCY11601
共享以太网设备
序号
描述
订货号
15
带有以太网接口的M340PLC
BMXP34…
16
带有以太网通讯模块的AdvantysSTBPLC
STBNIP2212
17
带有通讯卡VW3A3310的ATV61/71变频器
18
带有OTB1E0DM9LP接口模块的OTBI/O
19
带有以太网接口的HMI
XBTGT..
以太网连接设备
序号
描述
订货号
10
以太网交换机
TCS…
12
以太网直连网线
490NTW000…
13
以太网交叉网线
490NTC000…
Modbus连接设备
31
Modbus连接盒
TSXSCA50
32
连接盒
TWDXCAISO
33
PCMCIATSXSCP114卡连接线
TSXSCPCM4030
34
Modbus连接电缆
TSXCSA100/200/500
35
TSXSCY21601/TSXSCY11601通讯卡集成口连接线
TSXSCYCM6030
第三章热备系统特殊性
一、相关的系统字和系统位
Unity使用%SW60~65系统字来描述两个PLC的状态。
%SW60
热备PLC命令寄存器
%SW61
热备PLC状态寄存器
%SW62/63/64/65
反向寄存器，这4个反向寄存器可以被备机用于在主任务第一个程序段中进行赋值，并在每个扫描周期传送给主机。
二、多任务的限制
在Premium热备系统中，备机拥有与主机相同的应用程序，并且在每个扫描周期内接收来自主机数据，以便随时准备接替主机工作。
在扫描周期内，主机和备机必须严格同步。
主任务：
建议在热备系统中使用MAST主任务执行应用程序，以保证热备系统中主、备机间的数据同步。
事件任务：
在多任务环境中，热备系统会使数据在不同的扫描周期发生变化，因为在多任务系统中，事件的发生可能与正常的扫描周期不同步。
这些事件既可能以较快的速度发生，也可能以与主任务相同的速度或者较慢的速度发生。
因此，被这些事件所修改的数据在传送过程中可能会被改变。
不推荐使用。
快速任务：
禁止使用快速任务
三、冗余机架I/O和共享以太网I/O的限制
Ø只有开关量和模拟量I/O可以用在热备系统中CPU所在机架上作为冗余机架I/O，这些I/O是冗余系统的一部分。
Ø只有主机管理以太网I/O。
Ø不允许使用扩展I/O机架
Ø不允许使用BUSX扩展模块：
TSXREY200
四、允许使用的模块
通讯模块:
名称
订货号
功能
通讯
以太网通讯模块
TSXETY4103/5103
版本≥4.0
用于连接以太网设备
Modbus通讯模块
TSXSCY21601
版本≥2.1
集成的端口作为Modbus主站，通讯插槽内的Modbus通讯卡作为Modbus从站
Modbus通讯模块
TSXSCY11601
集成的端口作为Modbus主站
多协议通讯卡
TSXSCP114（RS485）
版本≥1.7
只能位于TSXSCY21601的通讯插槽内，作为Modbus从站，不允许将此通讯卡放在CPU的通讯插槽中
开关量输入/输出模块及连接设备
开关量输入模块
TSXDEY…K
带有HE10连接器的开关量输入模块
开关量输出模块
TSXDSY…K
带有HE10连接器的开关量输出模块
开关量输入/输出混合模块
TSXDMY…K
事件触发的快速输入/可编程反射式输入和输出模块，带有HE10连接器
开关量输入模块
TSXDEY…
带有螺钉端子连接器的开关量输入模块
开关量输出模块
TSXDSY…
带有螺钉端子连接器的开关量输出模块
Prevanta安全模块
TSXPAY…
带有螺钉端子连接器的Prevanta安全模块
16通道模块输入连接设备
ABE7ACC11
连接冗余正逻辑开关量输入的设备
16通道模块输出连接设备
ABE7ACC10
连接冗余正逻辑开关量输出的设备
模拟量输入/输出模块及连接设备
模拟量输入模块
TSX
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