工作原理

CPU412-5H、CPU414-5H、CPU416-5H、CPU417-5H 操作系统自

动地执行所有 S7-400H 需要的附加功能：

• 数据通讯

• 故障响应（切换到备用控制器）

• 2 个子单元的同步功能

• 自检

“热备”模式的 S7-400H 的运行是根据主动冗余原理（在发生故

障时，无扰动地自动切换）。根据这个原理，无故障时两个子单

元都在运行状态。如果发生故障，正常工作的子单元能独立地完

成整个过程的控制。

为了保证无扰动地切换，必须做到中央控制器链路之间快速、可

靠的数据交换。

为此控制器必须自动的接收

• 相同的用户程序

• 相同的数据块

• 过程映象内容

• 相同的内部数据，如计时器、计数器、位存储器等

这样确保两个子控制器要随时更新内容，并在任何时间只要一

个有故障，另一个可承担全部控制任务，因此CPU的切换时间为

零，连接I/O站切换时间100ms。

为了无扰动地切换，两个单元必须保持同步。

S7-400H 运行于“事件驱动同步”。

这就是说两个子单元有不同的内部状态时，就会进行同步操作。

例如在下列情况：

• 直接 I/O 访问

• 中断，报警

• 刷新用户时间

• 通过通讯功能修改数据

由操作系统自动地执行同步功能，编程时不需要考虑。

同步

S7-400H 执行扩展的自检。包括如下内容：

• 中央控制器间的链接

• CPU 模板

• 处理器/ASIC

• 存储器

检测到的每一个故障都给出报告。

运行后的自检，当再起动时，每个子单元完整地执行所有的测

试功能。

周期运行时的自检：

全部自测试被分配到几个周期中进行。每个周期只执行自检中

的一部分，以减轻控制器的负担。

通讯（高可用性的通讯）

SIMATIC 的高可用性的通讯，为用户提供了一种新型的通讯

类型，它具有以下特点：

• 增强了可用性：

发生故障时，通过多达 4 个冗余连接，使通讯仍能继续

进行。对用户来说，需要的切换过程是看不到的。

• 用户友好特点

从用户观点来看，高可用性是看不到的，可使用含标准通讯的

用户程序，不需要做修改。冗余功能只在参数化阶段建立。

目前 S7-400H（冗余和非冗余配置）和 PC 支持容错通讯。PC

冗余需要有连接程序软件包。

配置

由于对容错的要求不同，其配置也是各种各样的：

• 非冗余或冗余总线

• 总线型或环形结构