INFORMATOR TECHNICZNY GE FANUC. Zalecana konfiguracja systemu gorącej rezerwacji Max-ON

Transkrypt

1 Informator techniczny nr lipiec INFORMATOR TECHNICZNY GE FANUC Zalecana konfiguracja systemu gorącej rezerwacji Max-ON GE Fanuc Max-ON to rozproszony system sterowania z gorącą rezerwacją, oparty na kontrolerach PACSystems RX3i, w którym, dzięki zastosowaniu gorącej rezerwacji, przełączenie na układ rezerwowy odbywa się bezuderzeniowo. Rozproszony system sterowania GE Fanuc Max-ON stosowany jest w celu podniesienia niezawodność sterowania, niezbędnej w wielu procesach technologicznych. Rozwiązanie to zapewnia oszczędności w trakcie eksploatacji instalacji przemysłowej, ograniczając ze względu na podniesienie poziomu bezawaryjności systemu sterowania koszty związane z awariami i przestojami w produkcji. Układ Max-ON budowany jest z dwóch nadrzędnych jednostek sterujących RX3i oraz rozproszonych układów wejść/wyjść, sterowanych za pomocą redundantnych sieci Ethernet. Jednostki nadrzędne pracują w układzie rezerwacji, ze specjalnym łączem do synchronizacji danych pomiędzy nimi. Za pomocą łącza do synchronizacji przesyłane są dane procesowe z jednostki aktywnej do rezerwowej, co powoduje, że jednostka rezerwowa jest w stanie przejąć od jednostki aktywnej kontrolę nad procesem z tymi samymi danymi, dzięki czemu przejęcie sterowania odbędzie się w sposób bezuderzeniowy. W celu zapewnienia odpowiednio wysokiego poziomu niezawodności systemu, zaleca się stosowanie w układzie Max-ON osobnych, trzech magistrali Ethernet do synchronizacji: danych, sterowania układami wejść/wyjść, komunikacji z systemem SCADA. Rozdzielenie powyższych sieci wpływa na determinizm działania systemu sterowania; np. zabezpiecza to stabilność działania synchronizacji uniezależniając ją od komunikacji z systemem SCADA. Programowanie jednostek nadrzędnych odbywa się za pomocą tej samej sieci, co komunikacja z systemem SCADA. Ze względu na podwyższenie niezawodności, magistralę do synchronizacji danych pomiędzy nadrzędnymi jednostkami należy zrealizować bez używania osprzętu sieciowego, stosując do połączenia wyłącznie kabel Ethernet (prosty lub skrzyżowany). Podstawowe elementy składowe pojedynczego kontrolera nadrzędnego: IC695CHS012 kaseta bazowa, 12-gniazdowa, IC695PSA040 zasilacz 240 VAC, IC693CMU310 jednostka centralna do systemu Max-ON, IC693ETM001 moduł komunikacyjny Ethernet (3 sztuki). Podstawowe elementy składowe pojedynczego układu wejść/wyjść: IC695CHS016 kaseta bazowa, 16-gniazdowa (może też być użyta kaseta 12-gniazdowa IC695CHS012), IC695PSD140 zasilacz 24 VDC, pracujący w układzie rezerwacji zasilania (2 sztuki), IC693NIU001 interfejs komunikacyjny układu wejść/wyjść, IC693ETM001 moduł komunikacyjny Ethernet (2 sztuki), moduły wejść/wyjść w zależności od wymagań technologicznych. W układach wejść/wyjść rozproszonych, zamiast jednostek centralnych, użyte są interfejsy komunikacyjne. Istnieje możliwość tworzenia niewielkiego lokalnego programu sterującego w interfejsach komunika- ASTOR Sp. z o.o. Dział Systemów Sterowania i Sieci Przemysłowych ul. Smoleńsk 29, Kraków tel.: gefanuc@astor.com.pl

2 cyjnych, realizującego procedury awaryjne, można również do interfejsów dołączać lokalnie urządzenia w sieciach komunikacyjnych Profibus DP, RS232/485 z protokołem Modbus RTU Master/Slave oraz Serial I/O. Aby dodatkowo zwiększyć niezawodność, stosuje się dwie magistrale do sterowania układami wejść/wyjść. Dlatego w układach wejść/wyjść zainstalowane są po dwa moduły Ethernet, z których pierwszy dołączony jest do pierwszej jednostki nadrzędnej, a drugi moduł Ethernet do drugiej jednostki nadrzędnej. Dzięki takiej konfiguracji, uszkodzenie dowolnej magistrali nie spowoduje zatrzymania pracy systemu sterowania. Magistrale sterujące powinny być prowadzone różnymi trasami kablowymi, aby zminimalizować możliwość jednoczesnego uszkodzenia obu magistral. Do połączenia układu Max-ON z systemem wizualizacji wykorzystuje się fakt posiadania przez moduły Ethernet (IC695ETM001) dwóch portów. Obydwa porty posiadają ten sam adres IP (są z sobą połączone wbudowanym wewnętrznym niezarządzalnym switchem). Każdy z serwerów ma bezpośrednie połączenia kablowe z jednostką aktywną oraz z jednostką rezerwową. Kolejną zalecaną rezerwacją w układzie Max-ON jest rezerwacja zasilaczy w kasetach zawierających moduły wejść/wyjść, uzyskana dzięki zastosowaniu zasilaczy IC695PSD140. W jednej kasecie powinny być zainstalowane co najmniej 2 takie zasilacze. Ilość zasilaczy IC695PSD140 obecnych w jednej kasecie zależna jest od zaowania na moc modułów zainstalowanych w tej kasecie. Prawidłowo skonfigurowany system pod kątem mocy powinien gwarantować dalszą pracę po wyłączeniu lub uszkodzeniu jednego zasilacza. Sprawdzenia zaowania na moc kasety w konkretnej konfiguracji można dokonać samemu, przy pomocy oprogramowania Proficy Machine Edition lub kontaktując się z firmą ASTOR. Zastosowanie wielu zasilaczy w jednej kasecie daje również rezerwację źródeł zasilania, przez co awaria jednego źródła zasilania nie zatrzyma pracy systemu sterowania. Zamiast zasilaczy IC695PSD140 można stosować zasilacze IC695PSA140, jednakże IC695PSD140 są preferowane ze względu na mniejsze rozmiary (zasilacz IC695PSD140 zajmuje tylko jedno gniazdo w kasecie). Zasilacze IC695PSD140 zasilane są z napięcia 24VDC. System Max-ON umożliwia skonfigurowanie trybu pracy kontrolerów nadrzędnych. Kontrolery mogą zostać skonfigurowane jako równouprawnione bądź też jeden z nich może zostać wyróżniony. Konfiguracji tej dokonuje się programowo i nie jest konieczne stosowanie żadnego dodatkowego osprzętu dla korzystania z tej funkcjonalności. Kasety zawierające wejścia/wyjścia są kasetami systemu rozproszonego i mogą być instalowane w różnych częściach zakładu produkcyjnego. Zaleca się stosowanie połączenia światłowodowego do tych kaset. Połączenie do kaset może być zrealizowane standardowo w układzie gwiaździstym lub w tzw. super-ringu, zapewniającym funkcjonowanie komunikacji Ethernet również po przerwaniu ringu w dowolnym punkcie. 2

3 3

4 Cechy charakterystyczne systemu Max-ON Przy doborze systemu pamiętać należy o ilości sygnałów, jakie mogą zostać obsłużone przez pojedynczy system Max-ON. Należy pamiętać, że część pamięci jednostek nadrzędnych zarezerwowana jest dla procedur Max-ON i nie może być używana w programie technologicznym. Ilość sygnałów, na obsługę których pozwala funkcjonalność systemu Max-ON Wejścia dyskretne (%I) 2048 Wyjścia dyskretne (%Q) 2024 Wejścia analogowe (%AI) 1024 Wyjścia analogowe (%AQ) 256 Synchronizowane markery (%M) 4096 Synchronizowane rejestry (%R) 8000 Adresy referencyjne zarezerwowane dla systemu Max-ON Wejścia/wyjścia %I00001 do 2048 dostępne dla aplikacji %Q00001 do 2048 dostępne dla aplikacji %AI00001 do skonfigurowanego limitu dostępne dla aplikacji %AQ00001 do skonfigurowanego limitu dostępne dla aplikacji Bity %G00001 do 1024 dostępne dla aplikacji %G00125 do 1280 zarezerwowane %M00001 do 0928 dostępne dla aplikacji %M00929 do 1024 zarezerwowane %M01025 do 4096 dostępne dla aplikacji %S cały dostępne dla aplikacji %T00001 do 0256 dostępne dla aplikacji Rejestry %R00001 do 8000 dostępne dla aplikacji %R08000 do zarezerwowane %R16385 do skonfigurowanego limitu dostępne dla aplikacji %W00001 do dostępne dla aplikacji %W30000 do zarezerwowane 4

5 Lista numerów katalogowych Nr katalogowy Ilość Opis IC695CMU310 2 IC695CHS012 2 IC695CHS016 IC695PSA040 2 IC695PSD140 IC695ETM001 IC695NKT001 IC646MPP001 1 IC646MXN001 1 JETPwr 7524 JETNet 4005 JETNet 4008 JETNet 4008F-M JETNet 4508F-M, minimalnie 2 na każdą kasetę, minimalnie 6 Jednostka centralna do systemu rezerwacji Max-ON, 10 MB pamięci, RS232, RS485, stosowana do budowy nadrzędnej jednostki sterującej. 12-gniazdowa kaseta bazowa, sugerowana do budowy nadrzędnej jednostki sterującej. 16-gniazdowa kaseta bazowa, sugerowana do budowy kasety z modułami wejść/wyjść. Zasilacz 240 VAC, 40 W, sugerowany do budowy nadrzędnej jednostki sterującej. Zasilacz 24 VDC dla kontrolera RX3i, sugerowany do budowy kasety z modułami wejść/wyjść. Zasilacz zasilany jest z napięcia 24VDC. Ilość zasilaczy zależna jest od zaowania mocy w kasecie wejść/wyjść oraz od ilości tych kaset. Moduł komunikacyjny do sieci Ethernet, 2 x 10/100BaseT (switch). W systemie Max-ON każda z jednostek nadrzędnych powinna posiadać 3 takie moduły, a każda z kaset zawierających moduły wejść/wyjść po 2 takie moduły. Należy zwrócić uwagę na to, że interfejs komunikacyjny do sieci Ethernet (IC695NKT001) zawiera już jeden moduł IC695ETM001. Interfejs komunikacyjny do sieci Ethernet. Zawiera jeden moduł IC695ETM001. Ponieważ w każdej kasecie zawierającej układy wejść/wyjść powinny być dwa moduły Ethernet, należy do każdej takiej kasety dodać moduł IC695ETM001. Moduły wejść/wyjść i komunikacyjne. Katalog modułów serii RX3i dostępny jest na stronie internetowej Oprogramowanie narzędziowe do konfigurowania i programowania kontrolerów PACSystems RX3i Logic Developer PLC Professional Edition, zawiera klucz programowy. Wersja tego oprogramowania z kluczem sprzętowym to BC647MPP001. Oprogramowanie narzędziowe Max-ON do konfigurowania systemu rezerwacji na bazie RX3i. Przykładowy zasilacz 24 VDC, 3.2 A. Przykładowy switch ethernetowy, 5 portów RJ45 zarządzalny WEB, SuperRing. Przykładowy switch ethernetowy, 8 portów RJ45 zarządzalny WEB, SuperRing. Przykładowy switch ethernetowy, 6 portów RJ45, 2 porty światłowodowe SC MultiMode, SuperRing. Przykładowy switch ethernetowy, 6 portów RJ45, 2 porty światłowodowe SC MultiMode, zarządzalny SNMP, SuperRing. Oprogramowanie SCADA firmy Wonderware, pracujące w rezerwacji. Szersze informacje dostępne są na stronie internetowej 5