SIMATIC S7 Produktinformation Product Information

A5E00073168

03.2003

CPU 414-4 H, Firmware-Stand V3.1.1 CPU 417-4 H, Firmware-Stand V3.1.1 Deutsch Diese Produktinformation ist gültig für die

S S

CPU 414-4H mit der Bestellnummer 6ES7 414-4HJ00-0AB0, ab Erzeugnisstand 01, Firmware-Stand V3.1.1. Dazu benötigen Sie das Programmierpaket STEP7 ab V5.2. CPU 417-4H mit der Bestellnummer 6ES7 417-4HL01-0AB0, ab Erzeugnisstand 01, Firmware-Stand V3.1.1. Dazu benötigen Sie das Programmierpaket STEP7 ab V5.2.

Die Produktinformation enthält wichtige Informationen und ergänzt die Produktbeschreibung der oben genannten Komponente. Sie ist als separater Bestandteil aufzufassen und in Zweifelsfällen in der Verbindlichkeit anderen Aussagen in Handbüchern und Katalogen übergeordnet. Die Technischen Daten der CPUs 414-4H und 417-4H finden Sie im Handbuch Automatisierungssysteme S7-400H, Hochverfügbare Systeme A5E00068168 ab Ausgabe 06. Dies hat die Bestellnummer 6ES7988-8HA10-8AA0

Copyright E Siemens AG 2000-2003 Änderungen vorbehalten Subject to alteration A5E00073168-09

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CPU 414-4H / CPU 417-4H

English This product information document is valid for the

S

CPU 414-4H with the order number 6ES7 414-4HJ00-0AB0, as of version 01, firmware version V3.1.1 For this you require the STEP7 programming package as of V5.2. S CPU 417-4H with the order number 6ES7 417-4HL01-0AB0, as of version 01, firmware version V3.1.1 For this you require the STEP7 programming package as of V5.2. The product information document contains important information and supplements the product description of the above components. It should be considered as a separate document and, in cases of doubt, takes precedence over information contained in manuals and catalogs. You can find the technical specifications of the CPUs 414-4H and 417-4H in the Automation Systems S7-400, Fault-tolerant Systems manual A5E00068197 as of edition 06. This has the order number 6ES7988-8HA10-8BA0.

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CPU 414-4H / CPU 417-4H

Deutsch

1.

Aufbau und Inbetriebnahme

Notwendige Versionen bzw. Bestellnummern wichtiger Systemkomponenten Systemkomponente

Notwendige Version bzw. Bestellnummer

STEP 7

ab V5.2

H-Optionspaket

ab V5.2

Externer Master am PROFIBUS DP CP443-5 Extended

Bestell-Nr. 6GK7443-5DX02-0XE0 ab Hardware-Stand 2 und ab Firmware-Version 3.2 Bestell-Nr. 6GK7443-5DX03-0XE0 ab Hardware-Stand 1 und ab Firmware-Version 5.0

Redundante DP-Slave-Anschaltungen IM 153-2 und IM 153-2FO

IM 153-2: 6ES7 153-2AA02-0XB0 ab Erzeugnisstand 7 IM 153-2: 6ES7 153-2BA00-0XB0 ab Erzeugnisstand 1 IM 153-2FO: 6ES7 153-2AB01-0XB0 ab Erzeugnisstand 6 IM 153-2FO: 6ES7 153-2AB02-0XB0 ab Erzeugnisstand 1

DP/PA Koppler bzw. Y-Link IM 157

6ES7 157-0AA81-0XA0 ab Erzeugnisstand 1 und Firmware-Stand 3.1 6ES7 157-0AA82-0XA0 ab Erzeugnisstand 1 und Firmware-Stand 4.0

Kommunikationsbaugruppe CP443-1 (Industrial Ethernet, TCP / ISO-Transport)

6GK7443-1EX10-0XE0 ab Hardwarestand 1 und Firmware-Stand V2.1

Kommunikationsbaugruppe CP443-5 Basic (PROFIBUS; S7-Kommunikation)

6GK7443-5FX01-0XE0 ab Hardwarestand 2 und Firmware-Stand 3.2

6GK7443-1EX11-0XE0 ab Hardwarestand 1 und Firmware-Stand V2.1

Achtung: Bei den einzelnen Baugruppen können weitere Einschränkungen bestehen. Beachten Sie die Hinweise in den entsprechenden Produktionformationen und FAQs bzw. im SIMATIC NET Aktuell.

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CPU 414-4H / CPU 417-4H

2.

Projektierung

Überwachungszeit von F-Baugruppen Falls Sie F-Baugruppen einsetzen, müssen Sie die Überwachungszeit jeder F-Baugruppe grö– ßer wählen als die Umschaltdauer des aktiven Kanals im H-System Eine Formel für die Obergrenze dieser Umschaltdauer finden Sie im Handbuch Automatisierungssysteme S7-400F und S7–400FH, Kapitel 7.4 “Überwachungszeiten”. Falls Sie diese Vorschrift nicht beachten, kann es bei der Umschaltung des aktiven Kanals zum Ausfall von F-Baugruppen kommen.

Parametrierung von Kommunikationsbaugruppen CP443-1 Ethernet-CPs vom Typ CP443-1 mit den Bestellnummern 6GK7 443-1EX10-0XE0 und 6GK7 443-1EX11-0XE0 mit Firmware-Stand < V2.0.0 dürfen Sie nicht im Vollduplex- oder Automatikbetrieb parametrieren. Falls Sie dies nicht beachten, kann es zum Ausfall Ihres HSystems kommen.

Projektierung von Baugruppen, die im Peripherie-Adreßraum adressiert werden Projektieren Sie eine Baugruppe, die im Peripherie-Adreßraum adressiert wird, immer so, daß sie entweder komplett innerhalb oder komplett außerhalb des Prozeßabbildes liegt. Andernfalls ist die Konsistenz nicht mehr gewährleistet und es können verfälschte Daten entstehen.

3.

Programmierung

Peripheriezugriffsfehler innerhalb DP Treten Zugriffsfehler auf vorhandene Baugruppen ohne direkt ersichtlichen Grund (fehlerfreie Station) auf, so kann die Ursache eine zu kurz eingestellte Parametrierüberwachungszeit sein (siehe auch Angaben zur Parametrierüberwachungszeit in Kap. 2 Projektierung).

Peripheriezugriff über Wort- und Doppelwortbefehle Sind bei einem Peripheriezugriff über Wort- und Doppelwortbefehle zwar das erste Byte bzw. die ersten ein bis drei Bytes vorhanden, der Rest des adressierten Bereichs jedoch nicht, so wird in den Akku “0” geladen. Beispiel: In der S7-400H ist die Peripherie mit der Adresse 8 und 9 vorhanden; die Adressen 10 und 11 sind nicht benutzt. Der Zugriff L ED 8 führt dazu, daß in den Akku der Wert W#16#00000000 geladen wird.

Einsatz der SFC49 “LGC_GADR” Sie betreiben ein Automatisierungssystem S7-400H im redundanten Betrieb.

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CPU 414-4H / CPU 417-4H

Falls Sie beim Aufruf der SFC49 im Parameter LADDR die logische Adresse einer Baugruppe eines geschalteten DP-Slaves angeben, wird im high byte des Parameters RACK die DP-Mastersystem-ID des aktiven Kanals geliefert. Falls kein aktiver Kanal existiert, wird die DP-Mastersystem-ID des zugehörigen DP-Mastersystems der Master-CPU ausgegeben.

Aufruf der SFC51 “RDSYSST” mit SZL_ID=W#16#0232 und INDEX=W#16#0004 Entgegen den Angaben im Referenzhandbuch S7-300/400 Systemsoftware für S7-300/400 System- und Standardfunktionen werden bei einem H-System nicht nur im Betriebszustand RUN-REDUNDANT, sondern auch im Betriebszustand Solobetrieb sowie im Einzelbetrieb zwei Datensätze zurückgeliefert. Davon ist nur derjenige gültig, der im Byte 0 des Wortes “Index” einen von Null verschiedenen Wert hat.

Aufruf der SFC51 “RDSYSST” mit SZL_ID=W#16#xy91 Bei den CPUs 414-4H und 417-4H sind die Datensätze zu folgenden SZL-Teillisten mittels SFC51 “RDSYSST” nicht auslesbar: SZL_ID=W#16#0091, W#16#0191, W#16#0291, W#16#0391, W#16#0991, W#16#0E91

Einsatz der SFC 23 “DEL_DB” Die Bedeutung des Werts W#16#80B4 des Parameters RET_VAL bei der SFC 23 ”DEL_DB” wurde geändert. Bisher: Der DB konnte nicht gelöscht werden, da er ein Baustein aus der F–Bibliothek ist. Jetzt: Der DB konnte nicht gelöscht werden. Mögliche Ursachen: Er ist ein Baustein aus der F–Bibliothek. Er ist ein Instanz–DB eines Bausteins der S7–Kommunikation. (nur bei S7-400)

Einsatz der SFC 31 und 33 – 36 “Alarm und Notify” und der SFB 8, 9 und 12 und 13 “USEND/URCV und BSEND/BRCV” Bei den Alarm– und Notify–Bausteinen (SFB 31 und 33 – 36) und bei den Sende–/Empfangsbausteinen USEND/URCV (SFB 8, 9) und BSEND/BRCV (SFB 12, 13) können Sie jeweils eine EV_ID bzw. R_ID vergeben. Achten Sie unbedingt darauf, daß jede EV_ID bzw. R_ID in Ihrem Anwenderprogramm nur einmal verwendet wird. Werten Sie unbedingt die Parameter Error und Status aus. Error = 1 und Status = 18 signalisieren Ihnen, daß ein Fehler vorliegt und eine EV–ID bzw. R_ID doppelt vergeben wurde. Doppelt vergebene EV_ID bzw. R_ID verhindern eine korrekte Bearbeitung Ihres Programms.

Einsatz der SFC 90 ”H_CTRL” Ergänzend zu den Angaben in der Online–Hilfe und im zugehörigen elektronischen Handbuch gilt: Falls Sie mit der SFC 90 ”H_CTRL” das Ankoppeln oder Aufdaten in der Master–CPU oder eine oder mehrere Testkomponenten des zyklischen Selbsttests gesperrt haben, dann gilt diese Sperre so lange, bis Sie diese mit der SFC 90 ”H_CTRL” wieder aufheben oder das H– System in den Systemzustand Stop geht.

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CPU 414-4H / CPU 417-4H

4.

Allgemeine Hinweise

Einsatz in fehlersicheren Systemen Die folgenden Zentralbaugruppen dürfen Sie in den fehlersicheren Systemen S7-400F und S7-400FH einsetzen:

S

CPU 414-4H mit der Bestellnummer 6ES7 414-4HJ00-0AB0, Erzeugnisstand 01, ab Firmware-Stand V3.1.0

S

CPU 417-4H mit der Bestellnummer 6ES7 417-4HL01-0AB0, Erzeugnisstand 01, ab Firmware-Stand V3.1.0

Hochverfügbare S7-Verbindungen Bei laufenden Kommunikationsaufträgen über hochverfügbare S7-Verbindungen führen Unterbrechungen einer Teilverbindung zu Laufzeitverlängerungen.

Einsatz der SFBs 52 bis 54 bei Verwendung einer externen DP-Anschaltung Falls Sie die SFBs 52 “RDREC”, 53 “WRREC” oder 54 “RALRM” einsetzen und dabei über eine externe DP-Anschaltung auf DP-Slaves zugreifen wollen, müssen Sie folgendes beachten: Die genannten SFBs haben nur dann die in der Online-Hilfe und im elektronischen Handbuch beschriebene Funktionalität, wenn Sie als externe DP-Anschaltung einen CP443-5 ext. mit der Bestellnummer 6GK7 443-5DX03-0XE0 ab Firmwarestand V4.0.0 einsetzen.

Forcen von Variablen Das Forcen von Variablen, die im Peripherie- oder Prozeßabbildbereich eines DP-Normslaves liegen und zu einem Konsistenzbereich gehören, ist nicht erlaubt. Das Anwenderprogramm kann diese Variablen nämlich trotz Forceauftrag überschreiben.

Vergabe doppelter Meldungsnummern Bei den Alarm- und Notify-Bausteinen (SFB 31 und 33 – 36) und bei den Sende–/Empfangsbausteinen USEND/URCV (SFB 8, 9) und BSEND/BRCV (SFB 12, 13) können Sie jeweils eine EV_ID bzw. R_ID vergeben. Achten Sie unbedingt darauf, daß jede EV_ID bzw. R_ID in Ihrem Anwenderprogramm nur einmal verwendet wird. Werten Sie unbedingt die Parameter Error und Status aus. Error = 1 und Status = 18 signalisieren Ihnen, daß ein Fehler vorliegt und eine EV–ID bzw. R_ID doppelt vergeben wurde. Doppelt vergebene EV_ID bzw. R_ID verhindern eine korrekte Bearbeitung Ihres Programms.

Besonderheiten bei der SFC 13 ”DPNRM_DG” Tritt während der Bearbeitung der SFC 13 ein Fehler auf, so kann es vorkommen, daß das Busy-Bit nicht auf “0” gesetzt wird.Prüfen Sie daher nach jeder Bearbeitung der SFC 13 den Parameter RET_VAL ab.

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CPU 414-4H / CPU 417-4H

Update der IM 153-2 (6ES7 153-2BA00-0XB0, 6ES7 153-2AB02-0XB0) im H-System Ein Firmware-Update der IM 153-2 kann im H-System über Micro Memory Card oder mit einem PG direkt am DP-Strang durchgeführt werden. Ein Firmware-Update über Netz ist derzeit nicht möglich.

Ändern der Zuordnung eines Teilprozeßabbildes Sie können in einem H-System im laufenden Betrieb die Zuordnung einer Baugruppe zu einem Teilprozeßabbild ändern, indem Sie die Baugruppe bei einer Anlagenänderung im laufenden Betrieb zunächst entfernen und danach in einem zweiten Schritt mit der neuen Zuordnung wieder in die Projektierung aufnehmen.

Laden einer Projektierung Wenn beim Laden einer Projektierung mit STEP 7 folgende Fehlermeldung auftritt, laden Sie die Projektierung erneut: ”(D2AB) Eine Änderung der dynamischen Mengengerüste ist aktiv. Das Anwenderprogramm wird neu ausgewertet.” ”SDB1xxx kann nicht geladen werden” ”Systemdaten können nicht auf die Baugruppe ... geladen werden”

Baugruppenträgernummer ändern Wenn Sie die Baugruppenträgernummer an den Sync-Modulen ändern (siehe Handbuch Automatisierungssystem S7-400H), leuchten danach die beiden LEDs IFM 1 und IFM 2 weiter. Diese erlöschen nach nochmaligem manuellem Urlöschen bzw. Netz aus/Netz ein.

Erzeugen bausteinbezogener Meldungen Entgegen den Angaben in der Online–Hilfe und im zugehörigen elektronischen Handbuch gilt für den Arbeitsspeicherbedarf der SFBs zur Erzeugung bausteinbezogener Meldungen: Die SFBs zur Erzeugung bausteinbezogener Meldungen benötigen zu ihrer reibungslosen Funktion einen i.a. begleitwertabhängigen Kommunikationsdatenpuffer im Arbeitsspeicher der CPU (Codebereich). Die Größe des belegten Speichers entnehmen Sie der folgenden Tabelle. Bausteintyp

Benötigter Speicherbedarf im Arbeitsspeicher der CPU in Byte

NOTIFY, NOTIFY_8P, ALARM, ALARM_8P

200 + 2 * Länge der beim Erstaufruf an SD_1,...SD_10 angegebenen Begleitwerte

ALARM_8

100

AR_SEND

54

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CPU 414-4H / CPU 417-4H

5.

Kommunikationsperformance

Die nachfolgenden Ausführungen gelten für :

S S

CPU 414-4H mit der Bestellnummer 6ES7 414-4HJ00-0AB0, alle Erzeugnisstände. CPU 417-4H mit der Bestellnummer 6ES7 417-4HL01-0AB0, alle Erzeugnisstände.

Die Kommunikationsperformance (Reaktionszeit bzw. Datendurchsatz) ist bei einem HĆSystem im redundanten Betrieb deutlich geringer als bei einer HĆCPU im Einzelbetrieb bzw. einer StanĆ dardĆCPU. Ziel dieser Beschreibung ist es, Bewertungskriterien zu geben, nach denen Sie die verschiedeĆ nen Kommunikationsmechanismen in ihrer Auswirkung auf die Kommunikationsperformance einschätzen können.

Definition Kommunikationslast Kommunikationslast ist die Summe aller Aufträgen je Sekunde, die an die CPU durch die KomĆ munikationsmechanismen gestellt werden zuzüglich der Aufträge und Meldungen, die von der CPU ausgegeben werden. Je höher die Kommunikationslast ist, desto größer ist die Reaktionszeit der CPU, d.h. die CPU braucht länger, um auf einen Auftrag (z.B. Leseauftrag) zu reagieren bzw. Aufträge und MelĆ dungen auszugeben.

Arbeitsbereich In jedem Automatisierungssystem gibt es einen linearen Arbeitsbereich, in dem eine Erhöhung der Kommunikationslast auch zu einer Erhöhung des Datendurchsatzes führt. Dies führt dann zu überschaubaren Reaktionszeiten, die in der Regel für die jeweilige AutomatisierungsaufĆ gabe akzeptabel sind. Wird die Kommunikationslast weiter erhöht, so kommt der Datendurchsatz in den SättigungsĆ bereich. Unter Umständen kann dann die Menge der Anforderungen nicht mehr in der im AutoĆ matisierungssystem geforderten Antwortzeit bearbeitet werden. Der Datendurchsatz erreicht ein Maximum und die Reaktionszeit steigt exponentiell an, siehe die nachfolgenden AbbildunĆ gen. Teilweise geht der Datendurchsatz durch zusätzliche geräteinterne Belastung sogar etwas zurück.

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CPU 414-4H / CPU 417-4H

Datendurchsatz

Standard-CPU H-CPU

Kommunikationsbelastung

Bild 1Ć1

Datendurchsatz über Kommunikationsbelastung (prinzipieller VerĆ lauf)

Reaktionszeit

Standard-CPU H-CPU

Kommunikationsbelastung

Bild 1Ć2

Reaktionszeit über Kommunikationsbelastung (prinzipieller Verlauf)

Standard- und H-Systeme Das bisher Gesagte gilt für StandardĆ und HĆSysteme. Da die Kommunikationsperformance der Standardsysteme deutlich größer ist als die der redundant laufenden HĆSysteme, wird die Sättigung in den heutigen Anlagen nur sehr selten erreicht. A5E00073168-09

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CPU 414-4H / CPU 417-4H

Bei HĆSystemen hingegen sind Synchronisationen erforderlich, um den Gleichlauf zu erhalten. Dies erhöht die Bausteinlaufzeit und senkt die Kommunikationsperformance. Deshalb wird die Leistungsgrenze früher erreicht. Befindet sich das redundant laufende HĆSystem nicht an der Leistungsgrenze, so gilt als Richtwert, dass die Performance gegenüber dem Standardsystem um den Faktor 2 bis 3 geringer ist.

Welche Größen beeinflussen die Kommunikationslast? Die Kommunikationslast wird von folgenden Größen beeinflußt: S

Anzahl Verbindungen/angeschlossene BuB-Systeme

S

Anzahl Variablen bzw. Anzahl der Variablen in über WinCC oder auf OPs angezeigten Bildern.

S

Art der Kommunikation (BuB, S7-Kommunikation, S7-Meldefunktionen, S5-kompatible Kommunikation, ...)

S

Die projektierte maximale Zyklusverlängerung durch Kommunikation

In den folgenden Abschnitten wird aufgezeigt, wodurch die Kommunikationsperformance beĆ einflusst wird.

Allgemeine Aussagen zur Kommunikation Reduzieren Sie die Anzahl der Kommunikationsaufträge je Sekunde soweit wie möglich. NutĆ zen Sie bei Kommunikationsaufträgen die maximale Nutzdatenlänge indem Sie z.B. mehrere Variablen bzw. Datenbereiche in einem Leseauftrag zusammenfassen. Jeder Auftrag benötigt eine Bearbeitungszeit und sollte daher erst nach Ablauf dieser Zeit auf seinen Status überprüft werden. Ein Hilfsmittel für die Abschätzung der Bearbeitungszeit finden Sie im Internet zum kostenloĆ sen Download unter: http://www4.ad.siemens.de/view/cs/de/1651770, Beitrags-ID 1651770 Rufen Sie Kommunikationsaufträge so auf, dass die Daten nach Möglichkeit ereignisgesteuert übertragen werden. Prüfen Sie das Ergebnis der Datenübertragung nur solange, bis der AufĆ trag abgeschlossen wurde. Rufen Sie die Kommunikationsbausteine zeitlich gestaffelt und im Zyklus untersetzt auf, um die Kommunikationslast gleichmäßiger zu verteilen. Wenn keine Nutzdaten übertragen werden sollen, dann können Sie den Bausteinaufruf mit einem bedingten Sprung übergehen. Zwischen S7ĆKomponenten erzielen Sie eine deutlich höhere Kommunikationsperformance, wenn Sie die S7ĆKommunikationsfunktionen anstatt der S5Ćkompatiblen KommunikationsfunkĆ tionen einsetzen.

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CPU 414-4H / CPU 417-4H

Verwenden Sie die S5Ćkompatible Kommunikation (FB AG_SEND", FB AG_RECV", AP_RED) nur dann, wenn S7ĆKomponenten mit NichtĆS7ĆKomponenten kommunizieren solĆ len, da die S5Ćkompatiblen Kommunikationsfunktionen (FB AG_SEND", FB AG_RECV", AP_RED) eine deutlich höhere Kommunikationslast erzeugen.

Kopplung von Standard- mit H-Systemen Treiberbaustein S7H4_BSR": Sie können für die Kopplung eines HĆSystems mit einer S7Ć400 den Treiberbaustein S7H4_BSR", aus der STEP7-Bibliothek verwenden. Diesen könĆ nen Sie bestellen über: http://www.khe.siemens.de/it/index1360712_1.htm Alternative SFB 15 PUT" und SFB 14 GET" im HĆSystem: Nutzen Sie alternativ zwei SFB 15 PUT" über zwei Standard-Verbindungen. Zunächst wird der erste Baustein aufgerufen. Gab es bei der Ausführung des Bausteins keine Fehlermeldung, so wird die Übertragung als erfolgreich angesehen. Gab es eine Fehlermeldung, so wird die Datenübertragung über den zweiten Baustein wiederholt. Bei einem auch später erkannten Verbindungsabbruch werden die Daten erneut übertragen, um Informationsverluste auszuschließen. Das gleiche Verfahren können Sie bei einem SFB 14 GET" verwenden. Verwenden Sie für die Kommunikation wenn möglich die Mechanismen der S7ĆKommunikation Softwarepaket APĆRed: Beschränken Sie bei Einsatz des Softwarepakets AP_RED" die Nutzdatengröße auf 240 Byte. Sollten größere Datenmengen erforderlich sein, so übertragen Sie diese durch sequentielle Aufrufe der Bausteine. Das Softwarepaket AP_RED" nutzt die Mechanismen der FB AG_SEND" und FB AG_RCV". Benutzen Sie APRED nur zur Kopplung mit SIMATIC S5 / S5-H Steuerungen oder FremdgeräĆ ten die nur S5-kompatible Kommunikation unterstützen.

S7ĆKommunikation (SFB 12 BSEND" und SFB 13 BRCV") Achten Sie darauf, dass ein SFB 12 BSEND" im Anwenderprogramm nicht häufiger aufgeruĆ fen wird, als der zugehörige SFB 13 BRCV" im Kommunikationspartner.

S7ĆKommunikation (SFB 8 USEND" und SFB 9 URCV") Nutzen Sie einen SFB 8 USEND" nur ereignisgesteuert, da dieser Baustein eine hohe KomĆ munikationslast erzeugen kann. Achten Sie darauf, dass ein SFB 8 USEND" im Anwenderprogramm nicht häufiger aufgerufen wird, als der zugehörige SFB 9 URCV" im Kommunikationspartner.

SIMATICĆOPs, SIMATICĆMPs Verwenden Sie in einem HĆSystem maximal 4 OPs bzw. 4 MPs. Sollten mehr OPs/MPs erforĆ derlich sein, so ist eine Gesamtbetrachtung Ihrer Automatisierungsaufgabe notwendig. WenĆ den Sie sich dann an Ihren SIMATICĆVertriebspartner. A5E00073168-09

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CPU 414-4H / CPU 417-4H

Wählen Sie die Zykluszeit für die Bildaktualisierung nicht kleiner als 1s und erhöhen Sie diese ggf. auf 2 s. Stellen Sie sicher, dass alle Variablen eines Bildes mit der gleichen Zykluszeit angefordert werĆ den, damit die Aufträge zum Lesen von Variablen optimal zusammengefasst werden können.

OPC-Server Wenn mehrere HMI-Geräte mit OPC zur Visualisierung an ein HĆSystem angeschlossen sind, so halten Sie die Anzahl der OPC-Server, die auf das HĆSystem zugreifen, gering. Die OPCClients sollten sich an einen gemeinsamen OPC-Server wenden, der dann die Daten aus dem H-System ausliest. Durch Nutzung von WinCC und dessen ClientĆ/ServerĆKonzept können Sie den DatenauĆ stausch optimieren. HMIĆGeräte von einigen Fremdherstellern unterstützen das S7-Kommunikationsprotokoll. NutĆ zen Sie diese Option.

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CPU 414-4H / CPU 417-4H

English

1.

Configuration and Commissioning

Necessary Versions or Order Numbers of Important System Components System Component

Necessary Versions or Order Number

STEP 7

as of V5.2

H-optional package

as of V5.2

External master on PROFIBUS DP CP443-5 extended

Order No. 6GK7443-5DX02-0XE0 as of hardware version 2 and as of firmware version 3.2 Order No. 6GK7443-5DX03-0XE0 as of hardware version 1 and as of firmware version 5.0

Redundant DP slave interface module IM 153-2 and IM 153-2FO

IM 153-2: 6ES7 153-2AA02-0XB0 as of version 7 IM 153-2: 6ES7 153-2BA02-0XB0 as of version 1 IM 153-2FO: 6ES7 153-2AB01-0XB0 as of version 6 IM 153-2FO: 6ES7 153-2AB02-0XB0 as of version 1

DP/PA Coupler or Y-Link IM 157

6ES7 157-0AA81-0XA0 as of version 1 and Firmware version 3.1 6ES7 157-0AA82-0XA0 as of version 1 and firmware version 4.0

Communication module CP443-1 (Industrial Ethernet, TCP / ISO-Transport)

6GK7443-1EX10-0XE0 as of hardware version 1 and firmware version V2.1

Communication module CP443-5 Basic (PROFIBUS; S7 communication)

6GK7443-5FX01-0XE0 as of hardware version 2 and firmware version 3.2

6GK7443-1EX11-0XE0 as of hardware version 1 and firmware version V2.1

Caution: There may be further restrictions with the individual modules. Note the information in the individual product information and FAQs as well as in the SIMATIC NET news.

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CPU 414-4H / CPU 417-4H

2.

Configuration

Monitoring Time of F Modules If you are using F modules, you have to select the monitoring time for each F module higher than the switch-over time of the active channel in the H system (You can find a formula for the upper limit of this switch-over time in the Programmable Controllers S7 F/FH Systems manual, Section 7.4 “Monitoring Times”.). If you do not observe these regulations, the F modules may fail when switching over the active channel.

Configuring Communication Modules CP443-1 Ethernet CPs of the CP443-1 type with the order numbers 6GK7 443-1EX10-0XE0 and 6GK7 443-1EX11-0XE0 with firmware version < V2.0.0 must not be configured in full duplex or automatic operation. If you do not observe this, your H system may fail.

Configuring Modules which are Addressed in the I/O Address Area Always configure a module which is addressed in the I/O address area in such a way that it either lies completely within or completely outside of the process image. Otherwise the consistency is no longer guaranteed and falsified data may be output.

3.

Programming

I/O Access Errors Within DP If errors occur accessing existing modules without an obvious cause (error-free station), it might be because the parameter assignment monitoring time has been set too short (see also the information on the parameter assignment monitoring time in Section 2, Configuration).

I/O Access Using Word and Double Word Commands If, in the case of I/O access via word and double-word commands, the first byte or the first one to three bytes are present, but the rest of the addressed range is not, “0” is loaded in the accumulator. Example: The I/O is present In the S7-400H with the addresses 8 and 9; the addresses 10 and 11 are not used. The access LED 8 results in the value W#16#00000000 being loaded into the accumulator.

Using the SFC49 “LGC_GADR” You are operating an S7-400 programmable controller in redundant mode. If you enter a logic module address of a switched DP slave in the LADDR parameter when calling the SFC49, the DP master system ID of the active channel is output in the high byte of the RACK parameter. If no active channel exists, the DP master system ID of the associated DP master system of the master CPU is output.

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CPU 414-4H / CPU 417-4H

Calling the SFC51 “RDSYSST” with SZL_ID=W#16#0232 and INDEX=W#16#0004 In contrast to the information in the Systemsoftware for S7-300 and S7-400, System and Standard Functions reference manual, an H system outputs two data records, not only in RUN-REDUNDANT operating mode, but also in solo mode and in separate operation. However, only the data record which has a value  0 in the byte 0 of the word “index” is valid.

Calling the SFC51 “RDSYSST” Using SZL_ID=W#16#xy91 For the CPUs 414-4H and 417-4H the data records for the following SSL partial lists cannot be read using SFC51 “RDSYSST”: SZL_ID=W#16#0091, W#16#0191, W#16#0291, W#16#0391, W#16#0991, W#16#0E91

Using SFC23 “DEL_DB” The meaning of value the W#16#80B4 for the parameter RET_VAL has been changed for SFC 23 ”DEL_DB”. Previously: The DB could not be deleted because it was a block from the F library. Now: The DB could not be deleted. Possible causes: It is a block from the F library. It is an instance DB of S7 communication block. (only in S7-400)

Using SFC 31 and 33 – 36 “Alarm and Notify” and SFB 8, 9 and 12 and 13 “USEND/URCV and BSEND/BRCV” You can assign EV_ID and R_ID respectively for the interrupt and notify blocks (SFB 31 and 33 – 36) and for the send /receive blocks USEND/URCV (SFB 8, 9) and BSEND/ BRCV (SFB 12, 13) Make sure each EV_ID or R_ID is used only once in your user program. It is absolutely necessary that you evaluate the Error and Status parameters. Error = 1 and Status = 18 notifies you that an error has occurred and that an EV–ID or a R_ID has been assigned twice. Double assignments of EV_ID or R_ID will prevent your program from being edited correctly.

Using SFC 90 ”H_CTRL” The following as applies as a supplement to the information the Online Help and the related electronic manuals: if you have disable link–up or update in the master CPU or one or more test components of the cyclical self–test SFC 90 “H_CTRL with, the disabling will remain until you reenable it with SFC 90 ”H_CTRL” or until the H–System goes to STOP.

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CPU 414-4H / CPU 417-4H

4.

General Information

Use in Fail-Safe Systems You can use the following CPU modules in the S7-400F and S7-400FH fail-safe systems:

S

CPU 414-4H with the order number 6ES7 414-4HJ00-0AB0, version 01, as of firmware version V3.1.0

S

CPU 417-4H with the order number 6ES7 417-4HL01-0AB0, version 01, as of firmware version V3.1.0

Fault-Tolerant S7 Connections Interruptions of a partial connection result in a prolonging of the runtime for ongoing communication jobs via fault-tolerant S7 connections.

Using the SFBs 52 to 54 with an External DP Interface Module If you are using the SFBs 52 “RDREC”, 53 “WRREC” or 54 “RALRM” with the intention to access DP slaves via an external DP interface module, observe the following: Only when you are using a CP443-5 ext. with the order number 6GK7 443-5DX03-0XE0 as of firmware version V4.0.0 as an external DP interface module, the specified SFBs have the functionality described in the online help and in the electronic manual.

Forcing Variables It is not permitted to force variables which lie in the I/O or process image range of a DP standard slave and belong to a consistency range, as the user program can overwrite these variables in spite of a force job.

Assigning double message numbers You can assign EV_ID and R_ID for the interrupt and notify blocks (SFB 31 and 33 – 36) and for the send /receive blocks USEND/URCV (SFB 8, 9) and BSEND/BRCV (SFB 12, 13) respectively. Make sure each EV_ID or R_ID is used only once in your user program. It is absolutely necessary that you evaluate the Error and Status parameters. Error = 1 and Status = 18 notifies you that an error has occurred and that a EV–ID or R_ID has been assigned twice. Double assignments of EV_ID or R_ID will prevent your program from being edited correctly.

Special features with SFC 13 ”DPNRM_DG” If an error occurs while editing SFC 13, the Busy bit may not be set to “0”. Therefore, check the parameter RET_VAL each time you finish editing SFC 13.

Updating IM 153-2 (6ES7 153-2BA00-0XB0, 6ES7 153-2AB02-0XB0) in H System You can can perform a firmware update for IM 153-2 in the H-System via a Micro Memory Card or with the PG directly on the DP line. A firmware update via the Supply is not possible at teh moment.

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CPU 414-4H / CPU 417-4H

Changing the Assignment to a Process Image Sections During an operation you can change the assignment of a module to a process image section in H system by first removing the module when modifications are made to the plant during operation and then making new assignments in the configuration in a second step.

Downloading a Configuration If the following error message is output while downloading a configuration with STEP 7, reload the configuration: ”(D2AB) A modification of the dynamic frameworks is active. The user program will be reevaluated.” ”SDB1xxx cannot be downloaded” ”System data cannot be downloaded to the module ... ”

Modifying Rack Numbers When you change the rack number on a sync module (see S7-400H Automation System manual), the two LEDs IFM 1 and IFM 2 will remain lit. They will go off after a manual memory reset or POWER OFF/POWER ON.

Creating Block–related Messages Contrary to the information in the Online Help and in the related electronic manual, the following applies for SFBs memory requirement for creating block-related messages: For a smooth function, the SFBs for creating block-related messages require a communications data buffer dependent on an associated value in the CPU’s memory (code area). Refer to the table below for the size of the used memory. Block Type

Memory Requirement in the CPU’s Memory in Bytes

NOTIFY, NOTIFY_8P, ALARM, ALARM_8P

200 + 2 * Size of the specified associated value during the first call to SD_1,...SD_10

ALARM_8

100

AR_SEND

54

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CPU 414-4H / CPU 417-4H

5.

Communication Performance

The following explanation applies to:

S S

CPU 414-4H with order number 6ES7 414-4HJ00-0AB0, all releases. CPU 417-4H with order number 6ES7 417-4HL01-0AB0, all releases.

In an H-system the communication performance (response time and data throughput) during redundant operation is considerably lower in an HĆCPU during single operation or in a standard CPU. This description is meant to provide the assessment criteria, with which you can evaluate the effects of the different communication mechanisms on the communication performance.

Definition of Communication Load Communication is the sum of all jobs sent to the CPU via the communication mechanisms per second plus the jobs and messages output by the CPU. The bigger the communication load, the larger the CPU response time, this means the CPU requires a longer period of time to respond to a job (e.g., read job) or to output jobs and messaĆ ges.

Work Area In every automation system there is a linear work area, in which an increase in the communicaĆ tion load will lead to an increase in the data throughput. This will lead to clear reaction times, which are usually acceptable for the respective automation task. If there is further increase in the communication load, the throughput will enter the saturation area. The amount of the requests may no longer be processed in the automation system whithin required the response time. The data throughput will reach a maximum and the reacĆ tion time will increase exponentially, see diagram below. The data throughput will decrease in part due to additional internal device load.

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CPU 414-4H / CPU 417-4H

Data throughput

Standard CPU H-CPU

Communication load

Bild 1Ć3

Data throughput via communication load (basic trend)

Response time

Standard CPU H-CPU

Communication load

Bild 1Ć4

Response time via communication load (basic trend)

Standard and H systems The descriptions so far, apply to standard and H systems. Saturation is rarely reached in todays plants because the communication performance of the standard systems is substantially higher than that of the redundant H systems. A5E00073168-09

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CPU 414-4H / CPU 417-4H

On the other hand, synchronizations are required for H systems to retain the synchronous run. This increases the runtime of the block and reduces the communication performance. This is why the performance limit is reached earlier.If the redundant H system running has not reached the performance limit, the approximate value of the performance will be less by factor 2 to 3 compared to the standard system.

Which sizes influence the communication load? The communication load is influenced by the following sizes: S

Number of connections /connected operator control and monitoring systems

S

Number of variables and number of variables in pictures displayed via WinCC or on OPs.

S

Communication type(operator control and monitoring, S7 communication, S7-messagefunctions, S5 compatible communication, ...)

S

The extension of the configured maximun cycle via communication.

The subsequent section will show you the factors that influence the communication performance.

General Information on Communication Reduce the amount of the communication jobs per second as much as possible. Use the maximum user data length for the communication jobs by grouping some variables and data areas in one read job. Each job requires a processing period, its status should therefore not be checked until the expiration of this period. A free tool for estimating the processing time is available for download at: http://www4.ad.siemens.de/view/cs/de/1651770, article ID 1651770 Call the communication jobs in a way that allows event-controlled data transfer. You can only continue to check the result of the data transfer until the completion of the job. Call the communication blocks at time intervals and in slow cycles to distribute the communication load evenly. If no user data is to be transferred, you can skip the block call with a conditional jump. If you use S7 communication functions instead of instead of S5 compatible commnunication functions, you will get a considerably higher communication performance with the S7 components. Use S5 compatible communication (FB AG_SEND", FB AG_RECV", AP_RED) only when S7 components are not to communicate with non-S7 components because S5 compatible communication functions (FB AG_SEND", FB AG_RECV", AP_RED) produce a substantially higher communication load.

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CPU 414-4H / CPU 417-4H

Connecting Standard Systems to H Systems Driver blockS7H4_BSR": you can use the driver block S7H4_BSR" to connect an H system to a STEP7 library. This block can be ordered at: http://www.khe.siemens.de/it/index1360712_1.htm Alternative SFB 15 PUT" and SFB 14 GET" in H System: Use SFB 15 PUT" alternatively via two standard connections. The first block will be called first. If no error message is output during the execution of the block, the transfer will be considered successful. If an error message is output, the data transfer will be repeated via the second block. Even if an interruption in communication is discovered later, the data will be transferred again to avoid any loss of information. You can apply the same method to an SFB 14 GET". If possible use the S7 communication mechanisms for communication. AP Red Software package : Limit your user data size to 240 bytes when using the software AP_RED". If a larger amount of data is required, transfer it by calling the blocks sequentially. The software package AP_RED" uses the FB AG_SEND" und FB AG_RCV" mechanisms. Use APRED to link to only SIMATIC S5 / S5 H controls or devices from other manufacturers which support S5 compatible communication.

S7 Communication (SFB 12 BSEND" and SFB 13 BRCV") Bear in mind that an SFB 12 BSEND" in the user program is not called more often than the corresponding SFB 13 BRCV" in the communications partner.

S7 Communication (SFB 8 USEND" and SFB 9 URCV") Use an SFB 8 USEND" only as event-driven because this bus causes a high communication load. Bear in mind that a SFB 8 USEND" in the user program is not called more often than corresponding SFB 9 URCV" in the communications partner.

SIMATIC OPs, SIMATIC MPs Use a maximum of 4 OPs or 4 MPs in an H system. If more OPs/MPs are required, you have to examine your entire automation task. In this case, consult your local SIMATIC sales representative. Do not select less than 1s for the picture update and increase this value to 2 s where applicable. Make sure that all the variables of a picture are requested with the same cycle time so the jobs for reading variables can be grouped optimally.

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OPC Server If several HMI devices OPC are connected to the H system for visualization, then keep the number of the OPC servers accessing the H system low. The OPC clients should access a common OPC server, which then reads the data from the H system. You can optimize data exchange by using WinCC and its client/server concept. Some HMI devices of other manufacturers support the S7 communication protocol, use this option.

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