/2010. Premium. Hot Standby con Unity Manual del usuario 05/

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1 /2010 Premium Hot Standby con Unity Manual del usuario 05/

2 Schneider Electric no asume ninguna responsabilidad ante los posibles errores que aparezcan en este documento. Si tiene alguna sugerencia para llevar a cabo mejoras o modificaciones o si ha encontrado errores en esta publicación, le rogamos que nos lo notifique. Queda prohibido reproducir cualquier parte de este documento bajo ninguna forma o medio posible, ya sea electrónico, mecánico o fotocopia, sin autorización previa de Schneider Electric. Deberán tenerse en cuenta todas las normas de seguridad nacionales, regionales y locales pertinentes a la hora de instalar y utilizar este producto. Por razones de seguridad y para garantizar que se siguen los consejos de la documentación del sistema, las reparaciones sólo podrá realizarlas el fabricante. Cuando se utilicen dispositivos para aplicaciones con requisitos técnicos de seguridad, siga las instrucciones pertinentes. Si no se utiliza el software de Schneider Electric o un software compatible con nuestros productos de hardware, pueden sufrirse daños o lesiones o provocar un funcionamiento inadecuado del dispositivo. Si no se tiene en cuenta esta información se pueden causar daños personales o en el equipo Schneider Electric. Reservados todos los derechos /2010

3 Tabla de materias Información de seguridad Acerca de este libro Parte I Introducción Capítulo 1 Conceptos Hot Standby Terminología Propósito y características Descripción general Hardware redundante Hardware central Hot Standby Requisitos de configuración Establecimiento de redundancia Modos de funcionamiento revisados Diferencias de programación Capítulo 2 Descripción general de Hot Standby Presentación del controlador Límites de funcionamiento Certificaciones y estándares Capítulo 3 Sistemas Hot Standby Configuraciones mínimas por tipo de E/S Configuración mínima de las E/S binarias redundantes Configuración mínima de las E/S analógicas redundantes (sólo entradas) 66 Configuración mínima de las E/S analógicas redundantes (sólo salidas). 67 Configuración mínima para E/S Ethernet redundante Configuración mínima para E/S Modbus redundante Adición de HMI/SCADA a la conexión sinc. ETY Equipo compatible Vista general Bastidores Premium y accesorios de bastidores Fuentes de alimentación Premium Módulos de comunicación en bastidor: Ethernet Módulos de comunicación en bastidor: Modbus Módulos de E/S en bastidor: Binaria Módulos de E/S en bastidor: Analógicas /2010 3

4 Módulos de E/S en bastidor: Seguridad Dispositivos de conexión: E/S binarias Dispositivos de conexión: E/S analógicas Dispositivos permitidos: Conectados por Ethernet Dispositivos permitidos: Conectado mediante Modbus Dispositivos de red Ethernet Dispositivos de red y cables Modbus Configuración máxima Ejemplo de sistemas Hot Standby Sistema con varios ETY ejecutando servicios de exploración de E/S Servicios de red SCADA y de E/S redundante Sistema con combinación de Ethernet y Modbus Capítulo 4 Comunicaciones y conmutación en PLC Transferencia de base de datos entre PLC Hot Standby Descripción del proceso de transferencia de base de datos Premium Hot Standby Descripción del tiempo de exploración del sistema en Premium Hot Standby Latencias y rendimiento de la conmutación Latencias de conmutación en servicios de Ethernet Latencias de conmutación de E/S en bastidor Capítulo 5 Compatibilidad con sistemas PL Consideraciones al actualizar desde PL Uso del convertidor PL7-Unity Pro Parte II Configuración y uso Capítulo 6 Configuración en Unity Pro Configuración de un sistema con las fichas y cuadros de diálogo de Unity Pro Introducción a Unity Pro Acceso a la configuración básica Utilización de la ficha Vista general Utilización de la ficha Configuración Utilización de la ficha Animación y de los cuadros de diálogo de la pantalla del PLC Utilización de la ficha Premium Hot Standby Configuración de E/S en bastidor Configuración de las tarjetas PCMCIA Intercambio de direcciones de red al conmutar Configuración de módulos TSX ETY 4103/ Descripción general de Premium Hot Standby TSX ETY modos de funcionamiento de ETY y Premium Hot Standby Asignación de dirección IP Efectos de red de Premium Hot Standby /2010

5 6.3 Configurando registros Descripción de palabras y bits de sistema Descripción del área no transferible y de las palabras de transferencia inversa Descripción del registro de comando de Unity Descripción del registro de estado de Unity Uso de datos inicializados Sincronización de relojes de tiempo real Capítulo 7 Programación/depuración Desarrollando su aplicación Hot Standby Método de programación Cómo programar una aplicación Premium Hot Standby Estructura de la base de datos Transferencia de su programa a los PLCs Primario y Stansby Depuración de su aplicación Hot Standby Depuración Ajuste de propiedades de la tarea MAST Capítulo 8 Funcionamiento Inicio/Detención del sistema Inicio de los dos PLCs Detención de Premium Hot Standby Conmutación Descripción general de los modos de funcionamiento Condiciones para la conmutación Capítulo 9 Mantenimiento Verificación del estado de Premium Hot Standby Detección y diagnóstico de sistemas Premium Hot Standby Detección de conexiones CPU del Primario y de sinc. ETY inoperativas. 219 Detección de conexiones CPU del Stanby y sinc. ETY inoperativas Detección de conexiones de sinc. CPU inoperativas Comprobación de los programas de aplicación idénticos: suma de control 223 Sustitución de un módulo inoperativo Solución de problemas de un PLC Hot Standby Parte III Modificación y actualización Capítulo 10 Gestión de la modificación de aplicaciones Descripción de la discrepancia de lógica de Premium Hot Standby Modificaciones online y fuera de línea de un programa de aplicación Capítulo 11 Manejo de actualizaciones de firmware PLC Descripción general de actualizaciones de firmware de Premium Hot Standby Ejecución del procedimiento de actualización del firmware Apéndices /2010 5

6 Apéndice A Información adicional Especificaciones adicionales de Premium Hot Standby ID de texto Apéndice B Comportamiento detallado ante una interrupción de la alimentación, comunicaciones o capacidades del dispositivo Generalidades Comando de pausa de eventos o detención en el PLC El hardware o firmware de la CPU pasa a ser inoperativo Interrupción de alimentación al bastidor principal El hardware o firmware del ETY (controlado por la CPU Hot Standby) pasa a ser inoperativo El hardware o firmware del ETY (no controlado por la CPU Hot Standby) pasa a ser inoperativo El coprocesador Ethernet pasa a ser inoperativo Interrupción de la conexión de sinc. CPU entre los PLC Primario y Standby Desconexión del cable de conexión de sinc. ETY con el explorador de E/S activo Desconexión total de la conexión de E/S ETY (ambos conmutadores de E/S controlada son inoperativos) El módulo de E/S binarias pasa a ser inoperativo La tarjeta SCP en el módulo SCY pasa a ser inoperativa Glosario Índice /2010

7 Información de seguridad Información importante AVISO Lea atentamente estas instrucciones y observe el equipo para familiarizarse con el dispositivo antes de instalarlo, utilizarlo o realizar su mantenimiento. Los mensajes especiales que se ofrecen a continuación pueden aparecer a lo largo de la documentación o en el equipo para advertir de peligros potenciales o para ofrecer información que aclara o simplifica los distintos procedimientos /2010 7

8 TENGA EN CUENTA La instalación, manejo, puesta en servicio y mantenimiento de equipos eléctricos deberán ser realizados sólo por personal cualificado. Schneider Electric no se hace responsable de ninguna de las consecuencias del uso de este material /2010

9 Acerca de este libro Presentación Objeto Este manual contiene la información necesaria para configurar y operar su sistema Premium Hot Standby, que consiste del procesador Premium Hot Standby (TSX H57 24M o TSX H57 44M) y el software Unity Pro. También aborda la implementación de E/S redundantes de acuerdo con el sistema Hot Standby, incluidas las E/S digitales, analógicas y de Ethernet que usan los módulos TSX ETY 4103/5103. Finalmente, este manual ofrece información sobre la comunicación de dispositivos que usan Modbus y otros servicios Ethernet Premium, y sitúa a Hot Standby en el contexto de un sistema distribuido más amplio que relaciona HMI / SCADA y otros dispositivos en red remotos. Si bien este manual describe cómo instalar y configurar un sistema Premium Hot Standby que ya tiene instalado, no describe la instalación física básica de CPU, bastidor, alimentación o hardware asociado. Tampoco ofrece información relacionada como límites de funcionamiento, toma de tierra, compatibilidad electromagnética u otra consideración medioambiental. Para más información sobre estos temas, consulte: Manual de instalación de Premium y Atrium mediante Unity Pro, procesadores, bastidores y módulos de alimentación, referencia , en Manual de usuario de medidas y principios básicos de toma de tierra y compatibilidad electromagnética de sistemas PLC, referencia , en Campo de aplicación Esta documentación es válida para el software Unity Pro desde la versión /2010 9

10 Información relativa al producto PELIGRO PELIGRO DE DESCARGA ELÉCTRICA, EXPLOSIÓN O ARCO ELÉCTRICO Lea el Manual de instalación de Premium y Atrium mediante Unity Pro, procesadores, bastidores y módulos de alimentación, referencia , y la documentación para cada módulo o accesorio que esté instalando, quitando o realizando mantenimiento para saber qué alimentación debe quitarse en estas operaciones. Utilice siempre un dispositivo de medición de voltaje para confirmar que no haya alimentación. Vuelva a colocar y asegure todas las cubiertas y elementos del sistema antes de conectar de nuevo la alimentación. Confirme que todos los PLC afectados hayan sido cargados con el programa de aplicación correcto antes de conectar de nuevo la alimentación. Utilice sólo el voltaje especificado para su fuente de alimentación de la serie TSX PSY cuando coloque el sistema en funcionamiento. Si no se siguen estas instrucciones provocará lesiones graves o incluso la muerte. ADVERTENCIA COMPORTAMIENTO INESPERADO DEL SISTEMA: RUTAS DE CONTROL NO VÁLIDAS El diseñador de cualquier diagrama de control debe tener en cuenta las posibles modalidades de error de las rutas de control. Debe proporcionar una solución para alcanzar un estado seguro durante el fallo de ruta y después de éste para determinadas funciones de control críticas, por ejemplo, la parada de emergencia y la parada del recorrido muerto. También es necesario proporcionar rutas de control independientes o redundantes para las funciones de control críticas. Las rutas de control del sistema deben incluir conexiones de comunicación. Deben tenerse en cuenta las implicaciones de los retrasos de transmisión no esperados o los fallos en el enlace. La instalación de un sistema basado en procesadores Premium debe ser individual y debe comprobarse su adecuada operación antes de ponerse en funcionamiento. Si no se siguen estas instrucciones pueden producirse lesiones personales graves o mortales o daños en el equipo /2010

11 ADVERTENCIA FUNCIONAMIENTO INESPERADO DEL EQUIPO La aplicación de este producto requiere experiencia en el diseño y la programación de sistemas de control. Sólo las personas con dicha experiencia deberían tener permiso para programar, instalar, alterar y aplicar este producto. Siga todos los estándares y códigos de seguridad nacionales y locales. Si no se siguen estas instrucciones pueden producirse lesiones personales graves o mortales o daños en el equipo. Comentarios del usuario Envíe sus comentarios a la dirección electrónica techcomm@schneiderelectric.com /

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13 Introducción /2010 Introducción I Objeto La Parte 1 presenta el controlador Premium Hot Standby y ofrece una vista general de su uso en varios sistemas básicos. Ofrece también una descripción del hardware, presenta conceptos necesarios para comprender la instalación del sistema de redundancia Hot Standby y da una visión general de los modos de operación y las transiciones entre modos operativos. Contenido de esta parte Esta parte contiene los siguientes capítulos: Capítulo Nombre del capítulo Página 1 Conceptos Hot Standby 15 2 Descripción general de Hot Standby 49 3 Sistemas Hot Standby 61 4 Comunicaciones y conmutación en PLC Compatibilidad con sistemas PL /

14 Introducción /2010

15 Conceptos Hot Standby /2010 Conceptos Hot Standby 1 Objeto Este capítulo comienza con una relación del objeto y las características del sistema Premium Hot Standby y presenta algunos de los conceptos que deben entenderse para usar el sistema adecuadamente. Contenido de este capítulo Este capítulo contiene los siguiente apartados: Apartado Página Terminología 16 Propósito y características 17 Descripción general 18 Hardware redundante 19 Hardware central Hot Standby 26 Requisitos de configuración 28 Establecimiento de redundancia 32 Modos de funcionamiento revisados 37 Diferencias de programación /

16 Conceptos Hot Standby Terminología En el presente manual se utiliza una gran cantidad de términos técnicos y acrónimos. A continuación se exponen algunos de los que más se utilizan: Programa de aplicación: este término hace referencia al programa de software que se escribe para proporcionar la supervisión y el control de la aplicación. Controlador o PLC: estos términos se utilizan indistintamente en el presente manual para referirse a los controladores lógicos programables Hot Standby. Cada controlador contiene dos microprocesadores importantes, la CPU y el coprocesador. CPU: es el acrónimo inglés de unidad central de proceso, que es el microprocesador que realiza las funciones del sistema generales y procesa el programa de aplicación. Coprocesador : este término se usa en el presente manual para referirse específicamente al coprocesador que controla el intercambio de datos entre los PLC Hot Standby. Conmutación: se refiere al momento en el que se transfiere el control de la aplicación del controlador primario al controlador Standby. El evento de conmutación tiene una duración determinada. Se puede iniciar manualmente, de forma programada o automáticamente mediante las condiciones del sistema. Bastidor principal: es el bastidor en el que está instalado el procesador. E/S en bastidor: este término hace referencia a cualquier E/S directamente conectada con el bus X del bastidor Premium (en el bastidor principal o en uno ampliado) sin ninguna conexión de bus de campo intermedia y, por lo tanto, incluye todos los módulos de E/S analógicos y binarios. Las E/S en bastidor se pueden gestionar de forma redundante ("E/S en bastidor redundantes") o local / no redundante ("E/S en bastidor locales" o simplemente "E/S locales") /2010

17 Conceptos Hot Standby Propósito y características Finalidad Premium Hot Standby es una plataforma de control industrial pensada para ofrecer redundancia automática en una gran variedad de condiciones. Le ayudará a satisfacer los requisitos de disponibilidad del sistema a un precio razonable. El componente principal del sistema es un segundo PLC denominado PLC Standby con una configuración idéntica a la del controlador principal o primario. Mediante la detección y la respuesta programada a condiciones de sistema definidas, Premium Hot Standby puede realizar la transición automática del controlador primario y sus módulos asociados al controlador Standby y sus módulos idénticos. Esta transición, denominada "conmutación", se realiza en poco tiempo (la duración del periodo del watchdog más un ciclo de programa), normalmente no más de 500 ms. Puesto que Premium Hot Standby detecta y responde automáticamente a una gran variedad de condiciones de error, podrá reducir la duración y la complejidad de los programas de aplicación. A su vez, esto permite llevar a cabo implementaciones más rápidas y reducir los costes de desarrollo y mantenimiento. Características Aumenta la disponibilidad del sistema de las plantas de tratamiento y estaciones remotas, lo que permite realizar varias operaciones de mantenimiento con el sistema en funcionamiento. Reduce los gastos de instalación y funcionamiento. Ofrece redundancia para la E/S en los bastidores Premium y en redes Ethernet TCP/IP y Modbus. No requiere ningún módulo ni equipo especializado a parte de los PLC Hot Standby y los módulos Ethernet (TSX ETY...). Puede volver a utilizar los bastidores Premium, las fuentes de alimentación y la E/S (analógicas y binarias). Ofrece un entorno de desarrollo intuitivo compatible con IEC Permite crear un programa de aplicación listo para la redundancia de forma casi tan fácil como para un PLC autónomo, y requiere pocos cambios en los métodos de programación normales /

18 Conceptos Hot Standby Descripción general El controlador Premium Hot Standby instala un sistema de redundancia mediante hardware redundante y al cambiar de forma automática al hardware Standby (de respaldo) en caso de eventos predefinidos del sistema. Aunque su experiencia anterior con PLC es muy importante para usar apropiadamente este sistema, necesitará familiarizarse con nuevos conceptos, prácticas y restricciones para poder instalar y controlar la redundancia de Premium Hot Standby. En esta sección, presentamos algunos de los conceptos más importantes para que se relacione con ellos. Esta sección no es una relación completa de estos temas, pero ayudará a entender este manual. NOTA: Los usuarios de los sistemas PL7 deben conocer las diferencias fundamentales entre los sistemas basados en Unity y en PL7. No existen diferencias importantes si es un usuario de Premium PL7 Warm Standby. Lea este manual antes de actualizar desde un sistema PL7 Warm Standby. Consulte Compatibilidad con sistemas PL7, página 119, para más información. NOTA: Los usuarios de Quantum Hot Standby y otros sistemas redundantes deben conocer las diferencias existentes entre la redundancia ofrecida por estos sistemas y la ofrecida por el sistema Premium Hot Standby. Las diferencias incluyen, entre otras, la terminología, las condiciones de cambio al sistema standbye y los requisitos y restricciones de sistema. Lea este manual antes de instalar su sistema Premium Hot Standby /2010

19 Conceptos Hot Standby Hardware redundante Dos controladores: Primario y Standby Los requisitos más básicos para un sistema Hot Standby Premium es el uso de dos PLC Hot Standby completamente idénticos, dos controladores TSX H57 24M o bien dos controladores SX H57 44M. Estos controladores deben tener las mismas versiones de firmware y estar colocados en las mismas ranuras de sus respectivos bastidores Premium. También deben ejecutarse en el mismo programa de aplicación. En un sistema que es operado de forma nominal, con ambos controladores plenamente funcionales, los dos controladores idénticos asumirán uno de estos modos operativos: Un controlador actuará como PLC Primario, funcionando en modo "RUN Primario". Un controlador actuará como PLC Standby, funcionando en modo "RUN Standby". La función del PLC Primario es casi idéntica a la del PLC único en un sistema no redundante. Ejecutará su programa de aplicación completo y ofrecerá las funciones de control normales que espera de un PLC autónomo. Las principales diferencias con un PLC autónomo son: (a) el controlador Hot Standby Primario se comunicará de forma regular con su PLC Standby de manera que el Standby permanece listo para asumir las funciones de Primario si se necesitara; y (b) el PLC Primario se vigilará a si mismo y a cierto equipo asociado para las condiciones específicas que dicta un Conmutador a un controlador Standby. Además, el PLC Primario gestiona todas las E/S en bastidor redundante y en Ethernet. La función del PLC Standby, por otro lado, es necesariamente diferente de la de un PLC autónomo. Su función es la de permanecer preparado para asumir el control del sistema en un momento dado, y la de no interferir con el control asegurado por el controlador Primario. Para ello, debe recibir y aplicar de forma regular los estados de E/S digitales y analógicos (basados en X-bus o en bastidor) calculados por el controlador Primario, y evitar duplicar las señales de control de E/S enviadas por los módulos Ethernet y Modbus en el bastidor Primario. Esto significa que el PLC autónomo ejecuta sólo la primera sección (sección 0) de su programa de aplicación y que espera y entonces aplica las imágenes resultantes del controlador Primario a tiempo. El PLC Standby también comunica de forma regular alguna información de vuelta al PLC Primario usando un grupo de palabras de sistema de 16 bits conocido como registros de transferencia inversa. El contenido de estas palabras de sistema es configurable, pero el uso más común será el de ofrecer la información adicional de PLC Primario en nombre del controlador Standby y sus módulos asociados. Para más información sobre los dos estados de Ejecución en un sistema Hot Standby Premium, consulte los Modos de funcionamiento revisados, página 37, y la Condiciones para la conmutación, página /

20 Conceptos Hot Standby Establecimiento de los controladores Primario y Standby Dado que ha configurado apropiadamente el sistema en general, el primer PLC Hot Standby al que se aplicó la alimentación asumirá la función del controlador Primario. Por lo tanto, puede determinar las funciones del controlador retrasando la aplicación de alimentación a un PLC usando un relé de tiempo u otro medio relacionado. Cuando aplica alimentación de forma simultánea a dos PLC Hot Standby configurados de forma apropiada, el firmware asigna automáticamente la función del controlador Primario basado en las direcciones MAC de los dos PLC. El PLC con la dirección MAC más baja será el controlador Primario. Distinción entre controladores En este manual y en Unity Pro, utilizamos la práctica común de distinguir entre los dos controladores físicos al etiquetar uno como PLC A y el otro como PLC B. En el caso de una Conmutación, o si reemplaza uno de los PLC, la identificación de PLC A y PLC B no se alineará con los modos de operación Primario y Standby de la manera que espera, donde PLC A se equipara al controlador Primario. Esto es válido también para toda etiqueta física que pudiera aplicar a su PLC para distinguirlo en su sistema. ADVERTENCIA FUNCIONAMIENTO INESPERADO DEL EQUIPO Nunca asuma que un PLC está en algún modo operativo antes de instalarlo, operarlo, modificarlo o ponerlo en servicio. Antes de operar un PLC, confirme el modo operativo de ambos PLC Hot Standby comprobando sus LED y sus Palabras de estado de sistema. Si no se siguen estas instrucciones pueden producirse lesiones personales graves o mortales o daños en el equipo. Dos módulos Ethernet: ETYs controlados Además de necesitar dos controladores idénticos, cada sistema Premium Hot Standby necesita un mínimo de dos módulos Premium Ethernet, cada uno en un bastidor. Estos módulos pueden ser dos TSX ETY 4103's o bien dos TSX ETY 5103's. Al igual que los controladores, las posiciones del bastidor y las versiones del firmware de los módulos ETY deben ser idénticas. A diferencia de los controladores, se necesita una versión mínima de firmware, sus sistema no podrá funcionar de forma redundante a menos que ambos ETY tengan versiones idénticas de firmware 4.0 o superior /2010

21 Conceptos Hot Standby Funciones de los ETYs controlados. Los módulos ETY controlados desempeñan dos funciones necesarias para la redundancia Hot Standby. En primer lugar, ofrecen un canal para comunicación adicional que ayuda a que los PLC diferencien entre las condiciones que ocasionan las conmutaciones. Por ejemplo, los ETY controlados pueden comunicar la información necesaria para decidir si un PLC Primario no responde debido a un error en su programa de aplicación, o debido a una interrupción en la alimentación a todo el bastidor Primario. En segundo lugar, estos ETY controlados son la base para el control redundante de E/S sobre una red Ethernet TCP/IP. El único paso adicional necesario para establecer E/S Ethernet redundante es ejecutar el servicio de exploración de E/S desde el módulo ETY controlado en el bastidor Primario. Ya que todas las E/S Ethernet redundantes deben gestionarse usando el ETY controlado, esta E/S es referida normalmente como "E/S controlada" /

22 Conceptos Hot Standby Selección de ETY controlados Un sistema Premium Hot Standby puede admitir más de un par de módulos ETY, siempre que satisfagan los requisitos expuestos. Sin embargo, debe designar un par como los "ETY controlados" en Unity Pro. Unity Pro 3.1 (y superior) tiene la opción especial de seleccionar el ETY controlado, y es la versión mínima de Unity que puede usarse para configurar sistemas Hot Standby. La pantalla Unity Pro usada para seleccionar los ETY controlados es la siguiente: (1) Puede encontrar la opción de seleccionar un par de ETY para que actúen como ETY controlados en la ficha Hot Standby de la configuración del controlador. Puede seleccionar los ETY controlados usando sus direcciones topológicas (su posición en el bastidor). NOTA: Para más información sobre la función de los ETY controlados para ofrecer una capacidad de E/S Ethernet, consulte Configuración mínima para E/S Ethernet redundante, página 71. NOTA: Para más información sobre cómo configurar su controlador Premium Hot Standby en Unity Pro, consulte Configuración de un sistema con las fichas y cuadros de diálogo de Unity Pro, página 126. Para más información sobre cómo configurar sus módulos SX ETY en Unity Pro, consulte Configuración de módulos TSX ETY 4103/5103, página /2010

23 Conceptos Hot Standby Dos conexiones de control: Conexión de sinc. El emparejamiento de PLCs y ETY controlados reside en dos conexiones de control conocidas como "conexión de sinc.". La conexión directa entre los controladores Hot Standby se denomina "conexión de sinc. de CPU". La conexión entre los ETY controlados se denomina "conexión de sinc. de ETY". Estas conexiones de sinc. tienen las siguientes características: Conexión de sinc. de CPU La conexión de sinc. de CPU es el principal canal de comunicación para ofrecer redundancia Premium Hot Standby. Se establece mediante los puertos Hot Standby basados en Ethernet (etiquetados "HSBY") en la cara de cada controlador. Cada CPU del controlador Hot Standby ofrece la información que pasa a través del enlace sinc. de CPU, pero la gestión de la transmisión actual de esta información es responsabilidad del coprocesador de cada puerto (Copro). Es importante que establezca esta conexión de sinc. usando una conexión ininterrumpida de cable y que no la use para otro propósito. ADVERTENCIA FUNCIONAMIENTO INESPERADO DEL EQUIPO Realice una conexión ininterrumpida punto a punto entre los puertos de enlace de sinc. de CPU Hot Standby. No conecte ningún otro dispositivo Ethernet para que compartan el mismo cableado de red que el enlace de sinc. de CPU. Ejemplos de dispositivos a evitar incluyen los conmutadores y concentradores. No exceda la longitud máxima de cable de Ethernet para el tipo de cable seleccionado. Si no se siguen estas instrucciones pueden producirse lesiones personales graves o mortales o daños en el equipo /

24 Conceptos Hot Standby Conexión de sinc. de ETY La conexión sinc. de ETY es un canal para la transmisión y recepción de información adicional relacionada con Hot Standby, como la información de diagnóstico. Además, puede usar este enlace para establecer E/S Ethernet redundante (E/S controlada) y como proveedor de otros servicios Ethernet como HTTP, FTP, TFTP y SNMP. Puede conectar la conexión sinc. de ETY directamente usando un cable cruzado si no tiene pensado utilizar E/S controlada, pero esta conexión de sinc. puede conectarse también usando cables estándar a través de dos o más conmutadores de red. ADVERTENCIA FUNCIONAMIENTO INESPERADO DEL EQUIPO Cuando realice una conexión de sinc. de ETY directa punto a punto usando un cable cruzado, no configure el servicio de exploración de E/S en esta conexión. Desconectar un cable cruzado configurado con exploración de E/S puede ocasionar que ambos PLC entren en modo Offline. Si no se siguen estas instrucciones pueden producirse lesiones personales graves o mortales o daños en el equipo /2010

25 Conceptos Hot Standby Establecimiento y protección de conexiones de sinc. Es muy importante que establezca estas dos conexiones de sinc de manera apropiada y que las proteja de daños mientras el sistema esté en servicio. Si estos cabes no están conectados cuando el sistema empieza, ambos Hot Standby se iniciarán como el PLC Primario e intentarán controlar el sistema, pudiendo ocasionar conflicto de comandos en los dispositivos del sistema. ADVERTENCIA FUNCIONAMIENTO INESPERADO DEL EQUIPO Compruebe siempre que ambas conexiones de sinc. de CPU y la conexión de sinc. de ETY están físicamente conectadas antes de suministrar alimentación. Si el equipo de comunicaciones como los conmutadores de red forma parte de la conexión de sinc. de ETY, confirme que estos dispositivos están ENCENDIDOS, inicializados y operando de manera correcta antes de suministrar alimentación. Asigne una ruta y proteja los cables de la conexión de sinc. de CPU y la conexión de sinc. de ETY de modo que un único accidente no pueda desconectar ambos cables. Si no se siguen estas instrucciones pueden producirse lesiones personales graves o mortales o daños en el equipo /

26 Conceptos Hot Standby Hardware central Hot Standby Descripción general Una vez que haya entendido el requisito de dos PLC Premium Hot Standby idénticos, dos módulos Ethernet TSX ETY 4103 / 5103 idénticos y dos conexiones sinc. entre ellos, necesita añadir dos bastidores y fuentes de alimentación idénticas para crear el sistema central Hot Standby. El sistema se ilustra a continuación: Ilustración /2010

27 Conceptos Hot Standby Lista de partes La lista de partes de este sistema central es la siguiente: Nombre Referencia Versión mínima Bastidores Premium estándar TSX RKY 2 Fuentes de alimentación Premium TSX PSY 2 Controlador Premium Hot Standby TSX H57 24M o TSX H57 44M 2 Módulos de Ethernet Premium Hot Standby Terminadores de línea de bastidor Premium TSX ETY 4103 o TSX ETY TSX TLYEX 4 Número de unidades Cubiertas de protección Premium TSX RKA 02 las necesarias Cables cruzados blindados de 2 Ethernet (Cat 5 / 5e / 6) NOTA: El hardware especificado se necesita siempre en los sistemas Hot Standby, pero no constituye un sistema redundante útil porque incluye una E/S gestionada de forma no redundante. Como introducción a los diferentes tipos de sistemas redundantes (E/S Ethernet, E/S analógica, etc.), consulte Sistemas Hot Standby, página /

28 Conceptos Hot Standby Requisitos de configuración Hardware y software idénticos En capítulos anteriores, hemos mencionado los requisitos necesarios para controladores y para módulos Ethernet idénticos. De hecho, el requisito para configuraciones idénticas se extiende a todos los equipos del bastidor primario y del bastidor de standby, e incluso a los programas de aplicación que cree. Para crear un sistema Hot Standby de trabajo, debe cumplir todos los requisitos de hardware/firmware que se presentan a continuación; en caso contrario, el sistema no podrá ponerse en línea. Hardware idéntico Controladores Premium Hot Standby idénticos, ya sean dos TSX H57 24M o dos TSX H57 44M, con CPU y firmware del coprocesador idénticos, accesorios y tarjetas de memoria idénticas, y que ocupen las mismas posiciones en el bastidor. (Puede permitir diferentes versiones de firmware temporalmente para poder llevar a cabo las actualizaciones de firmware (véase página 241) operativas.) Módulos de comunicación Premium Ethernet idénticos, ya sean dos módulos TSX ETY 4103 o dos módulos TSX ETY 5103, con firmware idéntico de la versión 4.0 o superior que ocupen las mismas posiciones de bastidor. E/S en bastidor idénticas. Cualquier E/S en bastidor debe ser idéntica: las versiones de firmware y las revisiones de hardware deben ser idénticas (si es necesario) y deben ocupar las mismas posiciones en el bastidor. Accesorios y tarjetas de memoria del módulo idénticos. Para la comunicación en bastidor y los módulos de E/S que admitan estos accesorios, las tarjetas de memoria utilizadas deben ser idénticas y deben estar situadas y configuradas del mismo modo. Bastidores Premium TSX RKY idénticos (platinas principales). Cada PLC debe contener el mismo número de bastidores y utilizar las terminaciones de línea adecuadas. Los ID de bastidor utilizados deben ser los mismos en cada PLC. Fuentes de alimentación Premium TSX PSY idénticas que ocupen las mismas posiciones de bastidor y que preferiblemente estén alimentadas por diferentes circuitos de feeder. Cableado y sistemas de cableado idénticos, totalmente blindados y que cumplan con los requisitos de longitud para el tipo de bus de campo que utilice. Software idéntico Además, son necesarios los siguientes requisitos de software: Los programas de aplicación deben cargarse en ambos controladores Premium Hot Standby (véasepágina38) /2010

29 Conceptos Hot Standby Redundancia en bastidor En este manual, nos referimos a dos tipos de módulos de E/S en bastidor: "Redundante" y "Local". Para que un par de módulos de E/S en bastidor funcione de un modo redundante como parte del sistema Hot Standby y, por lo tanto, esté designado como "E/S en bastidor redundante", deben cumplirse las condiciones siguientes: Estos módulos de E/S deben cumplir con los requisitos indicados anteriormente en hardware y software idénticos. Debe conectar estos módulos de E/S para un funcionamiento paralelo utilizando uno de los bloques de conexión designados (por ejemplo: un bloque de conexiones ABE7 se utiliza para la E/S binaria). Debe configurar estos módulos de E/S idénticos para un funcionamiento paralelo continuo a través de los eventos de conmutación utilizando los valores de retorno adecuados para las salidas. Los valores de retorno adecuados dependen de la aplicación y del tipo de E/S. Además, para los módulos de E/S binarias, los valores de retorno dependen de si las salidas utilizan una lógica positiva o negativa. Se hará referencia a los módulos de E/S en bastidor que no cumplen los requisitos de redundancia como "E/S en bastidor locales" o simplemente "E/S locales". Tenga en cuenta lo siguiente: Mientras que el controlador primario sólo puede afectar a los módulos de E/S en bastidor redundantes, las E/S en bastidor locales pueden activarse a través del controlador primario o del controlador Standby. Antes de implementar E/S en bastidor locales, consulte Gestión de E/S en bastidor (véase página 185) para obtener información acerca de las consideraciones importantes. Hardware admitido Es posible utilizar múltiples bastidores en sistemas Premium Hot Standby con PLC versión 2.7 o superior (versión en sincronización con Unity Pro 5.0). Los sistemas con versiones anteriores no admiten (véase página 100) el uso de bastidores ampliados. Algunos módulos (véase página 84) disponibles para otros PLC Premium no se pueden utilizar en sistemas Hot Standby. En general, los módulos que no se pueden utilizar son los módulos de función expertos como, por ejemplo, contadores, etc. Plataforma de programación Únicamente es posible utilizar Unity Pro versión 3.1 o superior para configurar sistemas Premium Hot Standby y para gestionar programas de aplicación diseñados para su uso en sistemas Premium Hot Standby. Debe configurar al menos un par de módulos ETY como el "ETY controlado" en Unity Pro /

30 Conceptos Hot Standby Relés de alarma de la fuente de alimentación Muchas de las fuentes de alimentación Premium TSX PSY incluyen relés de alarma que proporcionan un segundo método para determinar el estado de la fuente de alimentación. El relé de alarma de estas fuentes de alimentación se encuentra en el bloque de terminales, tal y como puede apreciarse en la siguiente imagen: Cuando el sistema Hot Standby funciona con normalidad y los PLC se encuentran en las modalidades de funcionamiento (véase página 37) Ejecutar primario o Ejecutar standby, el relé de alarma se activa y su contacto se cierra (estado 1). Siempre que uno de los PLC entra en las modalidades de funcionamiento Parada u Offline, o cuando la fuente de alimentación cae o pierde la alimentación, el relé de alarma se cierra y su relé asociado se abre (estado 0). En la figura siguiente se muestran estos comportamientos: /2010

31 Conceptos Hot Standby El estado del relé de alarma de cada uno de los bastidores principales Premium se alinea con los modalidades de funcionamiento (véase página 37) del controlador Hot Standby de la siguiente manera: Modalidad de servicio de PLC Hot Standby Detener Offline Ejecutar primario Ejecutar standby Estado del relé de alarma en la fuente de alimentación asociada Abrir Abrir Cerrado Cerrado Además, las fuentes de alimentación redundantes de un sistema Premium Hot Standby ofrecen tres posibles diseños de cableado para los relés de alarma: los relés pueden conectarse en serie, en paralelo o de forma independiente. Por lo tanto, teniendo en cuenta los estados de funcionamiento y los cableados de un sistema Premium Hot Standby, el número de configuraciones posibles de los relés de alarma es mucho mayor que para un sistema Premium autónomo. Si desea utilizar los relés de alarma de la fuente de alimentación, tenga en cuenta cuál de estas configuraciones es la adecuada para el sistema en todos los estados de funcionamiento /

32 Conceptos Hot Standby Establecimiento de redundancia Intercambio de base de datos El Premium Hot Standby ofrece redundancia al mantener su PLC Standby y módulos asociados en un estado donde pueden asumir el modo de funcionamiento Run Primario rápidamente. Esto significa que el PLC Standby debe tener toda la información necesaria para reflejar los estados de E/S presentes en el PLC Primario, y que esta información debe de actualizarse con regularidad. Para el Premium Hot Standby, la información recogida se denomina "base de datos" y el intercambio regular de esta base de datos se denomina "transferencia de base de datos". La base de datos se crea por el CPU del controlador Primario justo después de que este CPU haya finalizado la evaluación de las condiciones de entrada (los valores %I y %MW) y las palabras de estado de sistema de transferencia inversa (%SW62 - %SW65). Después de finalizar la creación de la base de datos, el PLC Primario transfiere la base de datos a su Copro, que a su vez la transmite a través de la conexión sinc. de CPU al Copro del controlador Standby. El controlador Standby aplica entonces la información en la base de datos como se necesite. La base de datos se transfiere cíclicamente desde el controlador Primario hasta el controlador Standby (a través de Copros y la conexión sinc. de CPU) e incluye tanto la información del sistema como la información de la aplicación del usuario. En ambos casos, algunos de estos datos son información localizada (direccionable) y algunos no son localizables. Los datos transferidos incluyen: Información del sistema: Localizada (un subconjunto de los bits y palabras de sistema) Intercambiada durante cada tarea MAST: - Bits de sistema: %S30, S31, %S38, %S50, %S59, %S93, %S94 - Palabras de sistema: %SW0, %SW1, %SW8, %SW9, %SW49...%SW53, %SW59, %SW60, %SW70, %SW108 Intercambiada sólo durante la Conmutación - %SD18 y %SD20 Sin localizar Un subconjunto de datos de sistema gestionados por el sistema de funcionamiento del PLC Primario. Este subconjunto incluye los contadores de sistema usados por los bloques de función como TON, TOFF y otros /2010

33 Conceptos Hot Standby Información de aplicación del usuario: Localizada Toda los datos %M, %MW, %MD y %MF procedentes de la dirección 100 hasta el número máximo de campos de dirección global configurados en la ficha de configuración de Unity Pro, pero no más de 128 KB. El rango por debajo de 100 (por ejemplo, %MW0 - %MW99) no se transfiere. Los objetos resultantes (%Q) y toda configuración forzada de salida. EDT / DDT cuando están localizados por el usuario. Tipos de datos de gráfico de función secuencial (SFC). Sin localizar EDT / DDT cuando están localizados por el sistema. Tipos de datos de bloque de función (EFB / DFB). NOTA: Además de lo anterior, el controlador Primario envía los valores de todos los Bits forzados al Standby como parte de su intercambio regular de la base de datos. NOTA: La cantidad máxima de datos localizados que pueden transferirse en la base de datos es de 128 KB tanto para TSX H57 24M como para TSX H57 44M. La cantidad máxima de datos sin localizar es de 120 KB para TSX H57 24M y 300 KB para TSX H57 44M. NOTA: La cantidad máxima de toda la base de datos es de 165 KB para TSX H57 24M y 405 KB para TSX H57 44M. NOTA: Para más información sobre las palabras de comandos y parámetros de ajuste, y los tamaños máximos de memoria de estas áreas, consulte el Manual de modos de funcionamiento de Unity Pro 3.1, referencia Para una descripción detallada de los bits y palabras de sistema que se intercambian, consulte el Manual de referencia de lenguajes y estructura de programa de Unity Pro, referencia Para más información sobre la transferencia de la base de datos, incluida la información sobre la aplicación de esta información por el Standby, consulte Descripción del proceso de transferencia de base de datos Premium Hot Standby, página /

34 Conceptos Hot Standby Ejecución del programa sincronizado Por sí solo, el intercambio regular de datos del sistema y de la aplicación del usuario no es suficiente para sincronizar el controlador Standby con el controlador Primario. También es importante que la ejecución cíclica de tareas en cada controlador permanezca alineada, de manera que ninguno de los controladores funcione por delante del otro si todavía se está procesando información. Esto significa que el controlador Primario necesitará esperar a veces a que Standby termine el procesamiento y que Standby tendrá que esperar a veces a que llegue la información del Primario. Esta obligación de una ejecución alineada del programa necesita a su vez que se determine el ciclo de ejecución de la tarea. Por este motivo, sólo las tareas MAST se usan cuando se está programando un sistema Premium Hot Standby. Para más información sobre los requisitos de las tareas MAST y su ejecución en un contexto de Hot Standby, consulte General, página 38 y Ajuste de propiedades de la tarea MAST, página /2010

35 Conceptos Hot Standby Eventos de conmutación El término conmutación se refiere al momento cuando el control del sistema es transferido del controlador Primario al controlador Standby. El evento Conmutación tiene una duración determinada y puede iniciarse de forma manual (a través de Unity Pro o un reinicio de PLC físico) o de forma automática bajo ciertas condiciones de sistema. Las causas de las conmutaciones y el comportamiento de un sistema Premium Hot Standby cuando ocurre un evento de conmutación, es un tema complejo que se explica a lo largo de todo este manual, y en Comportamiento detallado ante una interrupción de la alimentación, comunicaciones o capacidades del dispositivo, página 261. Si bien este manual cubre los eventos de conmutación con cierto detalle, se hacen precisas ciertas explicaciones para ayudar a comprenderlo en su totalidad: Gran parte del beneficio del sistema Premium Hot Standby está en la capacidad de detectar varias condiciones de errores y cuando se localizan, iniciar una conmutación. El tipo de error detectado determina la duración del evento de conmutación. Por ejemplo: Si el PLC Primario permanece en línea y puede comunicarse con el PLC Standby pero detecta un error que requiere una conmutación, ordenará el inicio de un evento de conmutación. En este caso, la duración de la conmutación será la necesaria para el evento de conmutación, normalmente de tareas MAST, con 500 ms adicionales de transición para los servicios de Ethernet que haya configurado. Consulte Comunicaciones y conmutación en PLC, página 107, para más información. Si el PLC Primario no está operable, o todas las comunicaciones entre los controladores Primario y Standby se pierden, ocurre una conmutación de forma automática. La duración de este tipo de conmutación será la duración normal de una conmutación como se ha descrito anteriormente más el periodo de Watchdog que haya configurado. El comportamiento de una E/S redundante en bastidor durante un evento de conmutación es sencillo. El requisito de hardware idéntico y de una transferencia de base de datos sincronizada y recurrente contribuye a esta simplicidad. Sin embargo, hay ciertos puntos que no son tan obvios. La configuración de retorno de la E/S redundante en bastidor es muy importante y debe coordinarse con el tipo y lógica de salida y el comportamiento esperado de la aplicación. También existen diferencias sustanciales entre la conmutación de una E/S digital y una analógica. Consulte Configuraciones mínimas por tipo de E/S, página 62 para más información. En el caso de una E/S basada en red, (Ethernet y Modbus), se añade otra capa de complejidad durante un evento de conmutación. Esto es debido a que: /

36 Conceptos Hot Standby Como parte de una conmutación, el PLC Hot Standby reasigna la dirección de red asociada al PLC Primario al PLC Standby cuando ocurre una conmutación. Consulte Intercambio de direcciones de red al conmutar, página 143 para más información. Además, otros servicios de Ethernet (HTTP, FTP) podrían estar ejecutándose al mismo tiempo que la conmutación, y el PLC cerrará y volverá a abrir estos servicios en los ETYs del nuevo PLC Primario durante el evento de conmutación. Consulte Efectos de red de Premium Hot Standby, página 157 para más información. La E/S local no forma parte de una conmutación automática. Debe gestionar su E/S local en la sección 0 de su programa de aplicación si desea continuar operando después de una conmutación /2010