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Controlador lógico programable por PLC
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| Lugar de origen | Alemania |
| Nombre de la marca | SIMENS |
| Certificación | CE RoHS |
| Número de modelo | 6ES7414-4HJ04--0AB0 |
ElSe trata de un sistema de control de las emisiones de gases de escape.La CPU 414H es una de las unidades de procesamiento central de la familia de controladores de alta disponibilidad SIMATIC S7-400H. Como todas las CPU de la serie H, la 414H está diseñada para ser implementada en pares:dos CPU idénticas instaladas en dos racks separados, conectados a través de cables de sincronización de fibra óptica a través de sus interfaces de sincronización, y ejecutando el mismo programa simultáneamente en una configuración redundante de espera en caliente.
Cuando una CPU falla, el socio se hace cargo instantáneamente dentro de un solo ciclo de escaneo sin interrupción del proceso controlado.
El 6ES7414-4HJ04-0AB0 se encuentra en el punto de entrada del rango de memoria 414H, ofreciendo 1,4 MB de memoria total dividida por igual entre el programa y los datos.
Comparado con su sucesor en la misma familia (el 6ES7414-4HM14-0AB0, que duplica la memoria a 2.8MB),La variante 4HJ04 es adecuada para programas de control de procesos de complejidad moderada aquellos con una gestión sustancial del bucle PID y procesamiento de alarmas, pero no requieren las estructuras de programas y datos muy grandes de las aplicaciones de automatización continua de procesos más grandes.
La pérdida de energía de 4.5W y el peso de 1.07kg reflejan un compacto,módulo diseñado de manera eficiente: estas cifras son importantes en las instalaciones S7-400 de múltiples racks, donde muchos módulos comparten un gabinete común y la gestión térmica es una consideración de ingeniería real..
A 4,5 W, la contribución térmica de la CPU 414H es modesta incluso en un rack completamente cargado.
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Memoria total | 1.4 MB (700 KB de datos + 700 KB de programa) |
| Interfaz MPI/DP | 1 × 12 Mbit/s RS-485 |
| Interfaz del DP | 1 × 12 Mbit/s RS-485 |
| Interfaces de sincronización | 2 × (para los módulos IF 960 FO) |
| Pérdida de energía | 4.5W típico |
| Dimensiones (L × W × H) | Las medidas de seguridad se aplicarán a las medidas de seguridad establecidas en el anexo II. |
| Peso | 10,07 kg |
| Sistemas compatibles | El número de unidades de la serie S7-400H, S7-400F/FH |
| Estatus de las personas | Repuestos descontinuados |
La plataforma S7-400H ofrece múltiples variantes de H-CPU, cada una aumentando la capacidad de memoria para coincidir con la escala del programa de automatización.La CPU 412H (6ES7412-3HJ14-0AB0) comienza con un total de 768KB.
La CPU 414H de 1,4 MB (esta parte) maneja programas de tamaño y complejidad moderados. La CPU 414H de 2,8 MB (6ES7414-4HM14-0AB0) se extiende a programas de control continuo de procesos más grandes.Las variantes de la CPU 417H alcanzan hasta 20 MB para los programas de automatización más complejos de toda la planta..
La división de la memoria de 1,4 MB del 4HJ04 de 700 KB de datos y 700 KB de programas refleja una filosofía de diseño equilibrada.Los programas de control de procesos tienden a generar estructuras de datos más grandes que los programas de control de máquinas equivalentes, debido al uso extensivo de objetos de datos de proceso (DOP), tablas de alarma y búferes de historiadores.
La división igual de 700KB/700KB reconoce esto, proporcionando una memoria de datos sustancial junto con la memoria del programa.
Para el rango de aplicación, el objetivo del 414H es el control de una unidad de proceso como una columna de destilación, una sección de reactor,o una etapa de tratamiento de agua ¢ 700KB de memoria de programa puede acomodar varios cientos de bucles de control, la lógica de alarma asociada y el manejo de la comunicación con la capa SCADA.
Las dos interfaces PROFIBUS DP en la CPU 414H permiten la gestión independiente de redes de dispositivos de campo separadas:
Interfaz combinada MPI/DP:Configurable como MPI (para la conexión de terminal de programación y HMI) o PROFIBUS DP master. Cuando está configurado como DP master, esta interfaz gestiona un grupo de dispositivos de campo PROFIBUS, por ejemplo,una red PROFIBUS dedicada a las unidades, bombas de velocidad variable y arrancadores de motor.
Interfaz DP dedicada:Siempre opera como maestro del DP PROFIBUS.
Esta interfaz gestiona una segunda red PROFIBUS independiente, por ejemplo, una red dedicada a la instrumentación (transmisores de presión, flujo, temperatura) separada de la red de accionamiento.
La separación de las unidades y la instrumentación en segmentos independientes de PROFIBUS es una práctica de diseño común en la automatización de procesos.
Los módulos de accionamiento generan un tráfico de bus significativo (actualizaciones frecuentes de datos de velocidad y par) y pueden consumir ancho de banda PROFIBUS que ralentiza la velocidad de actualización de la instrumentación.
Los segmentos separados, cada uno en su propia interfaz maestra DP, aislan estos perfiles de tráfico y garantizan que ambos tipos de red alcancen sus tasas de actualización requeridas de forma independiente.
Las dos interfaces de módulos de sincronización aceptan submódulos de sincronización de fibra óptica IF 960 enchufables. Estos submódulos se conectan a los submódulos correspondientes en el rack de CPU asociado a través de cables de fibra óptica,formando dos independientes, enlaces de sincronización galvánicamente aislados entre los dos racks de la CPU.
Ambos racks de CPU ejecutan el mismo programa simultáneamente, sincronizando sus datos en cada ciclo de escaneo a través de los enlaces de sincronización.
Si la CPU activa detecta un fallo de hardware, señala a la CPU de espera que asuma el control de inmediato. La CPU de espera tiene todos los datos actuales y continúa la ejecución sin un reinicio.
Desde la perspectiva de los dispositivos de campo, los ciclos PROFIBUS continúan ininterrumpidos.
Los dos enlaces de sincronización son obligatorios: si un enlace de sincronización falla, the system continues operating but with degraded redundancy — one link maintains synchronisation while the fault alarm prompts maintenance to restore the second link before any process-critical event occurs.
P1: ¿Cómo se compara la CPU 414H con la 412H, y cómo puedo elegir entre ellos?
La CPU 412H tiene una memoria total de 768KB con una interfaz MPI/DP y dos interfaces de sincronización sin un segundo puerto DP dedicado.4 MB de memoria y añade una segunda interfaz maestra PROFIBUS DP dedicada.
Elegir el 412H cuando el programa de control del proceso sea compacto y una sola red PROFIBUS sea suficiente.
Elige el 414H cuando el programa necesite más de ~ 640KB (dejando algo de margen) o cuando se requieren dos redes PROFIBUS DP independientes para contar grandes dispositivos de campo.
P2: ¿Puede la CPU 414H funcionar en el modo estándar S7-400 (no H) si solo se instala una unidad?
Cuando sólo una CPU 414H está instalada, o cuando el enlace de sincronización entre dos CPU está ausente,La CPU funciona en modo "operación única" , sin la función de redundancia.
La CPU genera una alarma de diagnóstico que indica que la redundancia completa no está disponible.
Todas las funciones de control del proceso funcionan normalmente; solo la protección automática de fallo está ausente hasta que se restablezcan la segunda CPU y los enlaces de sincronización.
P3: ¿Es STEP 7 el único entorno de programación y se admite el Portal TIA?
La CPU 414H está programada con el entorno clásico STEP 7 de Siemens STEP 7 Professional V5.4 SP4 o posterior.
El portal TIA no admite la familia de CPU S7-400H para programación. Los proyectos STEP 7 existentes para sistemas S7-400H deben permanecer en el entorno STEP 7 para desarrollo y mantenimiento.
Para los nuevos proyectos de PLC de alta disponibilidad, Siemens ofrece el S7-1500H como la plataforma de reemplazo compatible con el Portal TIA de la generación actual.
P4: ¿Qué reemplazo del 6ES7414-4HJ04-0AB0 en un sistema H en funcionamiento? ¿qué procedimiento se requiere?
El S7-400H admite el reemplazo de la CPU en línea mientras la CPU asociada continúa funcionando.
Procedimiento de sustitución: apagar el rack que contiene la CPU defectuosa, sustituir físicamente el módulo de la CPU,restablecer la energía en el rack la CPU reemplazada se sincroniza con la CPU asociada todavía en funcionamiento a través de los enlaces de sincronización y vuelve a ingresar el estado de espera en caliente automáticamente.
No se requiere descarga de programas (el programa se encuentra en la memoria de la CPU en funcionamiento y se copia al reemplazo durante la re-sincronización).
Se recomienda hacer coincidir la versión de firmware de la CPU de reemplazo con el compañero de ejecución para garantizar la compatibilidad.
P5: ¿Cuál es la ruta de migración de la CPU 414H a una plataforma Siemens actual?
Siemens recomienda el SIMATIC S7-1500H como la plataforma sucesora.1517H-3 PN) proporcionan una redundancia de alta disponibilidad comparable o superior a las redes de dispositivos de campo basadas en PROFINET, ingeniería del portal TIA, y una memoria significativamente mayor.
La migración implica el rediseño del hardware (los módulos S7-1500 no son compatibles con los racks S7-400),conversión del programa del STEP 7 al portal TIA (no se requiere conversión automática de código , y la transición de red de PROFIBUS a PROFINET IO para los dispositivos de campo.
Se trata de un proyecto de capital, normalmente ejecutado durante el cierre previsto de la planta, y Siemens proporciona herramientas de migración y servicios de ingeniería para apoyar la transición.
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