SBC PCD3.M6880 High Power Standby Controller Fiche technique

Marque: SBC

Modèle: PCD3.M6880 High Power Standby Controller

Taper: Fiche technique

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Fiche technique

Fiche technique PP34-008 | FRA01 | PCD3.M6880

PCD3.M6880

Automate Standby haute puissance

Les automates Standby PCD3.M6880 sont destinés à créer des

solutions d’automatisation redondantes permettent de garantir

le fonctionnement en continu des systèmes et des processus.

Les systèmes standby (d’automatisation redondante)

de SBC possèdent les caractéristiques suivantes:

 Basés sur la gamme PCD3 modulaire et robuste, ils utilisent

des modules standard.

 Architecture de système simple, réduction des coûts.

 Processeurs standby avec entrées/sorties déportées, Ethernet

partagées évitant le doublement des entrées/sorties et

capteurs/actionneurs.

 Entrées/sorties déportées programmables permettant de

créer des nœuds décentralisés intelligents an de fournir

une sécurité supplémentaire.

 Le réseau utilise les composants Ethernet standard et peut

fonctionner sur un réseau TCP/IP Ethernet standard avec

d’autres services.

 Ingénierie et mise en service simples grâce au gestionnaire de

projets Saia PG5® qui permet de générer automatiquement le

projet et la conguration. Les programmes redondants sont

identiques et créés qu’une seule fois.

 Commutation ininterrompue entre l’appareil standby et

l’appareil actif.

 Les contrôleurs standby disposent de deux processeurs.

Le premier exécute le programme redondant et surveille

le PCD actif, le deuxième exécute les autres processus non

redondants. Cela augmente signicativement la performance

et la exibilité du système.

 Fonctions de diagnostic complètes destinées à faciliter la mise

en service et la recherche des défauts.

Réseau IP

à bre optique en boucle

Disposition typique d’un système de redondance avec deux appareils de

secours PCD3.M6880 et des modules Smart RIO Ethernet PCD3.T668.

SecondairePrincipal

Processus E/S Processus E/S

Système SCADA

Contrôleurs standby

PCD3.M6880

Modules Smart RIO

PCD3.T668

Ethernet

SCADA 1 SCADA 2



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Terminologie

Les dénitions suivantes permettent de mieux appréhender les propriétés et les principes de fonctionnement:

Contrôleur standby Contrôleur PCD3.M6880 prenant en charge la fonctionnalité de secours.

PCD principal

PCD qui devient l’appareil actif par défaut lors de la mise sous tension du système en fonction de la conguration.

PCD secondaire PCD qui devient l’appareil de secours par défaut lors de la mise sous tension du système et qui prend en

charge la commande active uniquement en cas de panne dans l’appareil actif.

PCD actif PCD dont le CPU1 est en mode actif et qui exécute le programme redondant et contrôle les entrées/sorties

(modules RIO PCD3.T668).

PCD standby PCD dont le CPU1 est en mode de secours. Il n’exécute pas le programme redondant et les sorties

(modules RIO PCD3.T668) ne sont pas contrôlées par cet appareil.

CPU principal CPU0 du PCD principal ou secondaire qui exécute le programme non redondant. Ce programme peut être

diérent sur les appareils principal et secondaire.

CPU redondant CPU1 du PCD principal ou secondaire qui contient le programme redondant. Ce programme doit être le

même sur les appareils principal et secondaire. Ce CPU peut être en mode actif et exécuter le programme

redondant ou en mode de secours et contrôler le PCD actif.

Les solutions de commandes redondantes sont créées en utilisant deux automates Standby PCD3.M6880. Les entrées/sorties (signaux de

processus) sont connectées et contrôlées à l’aide des modules Smart RIO Ethernet PCD3.T668. Les stations RIO sont connectées aux deux

automates à l’aide d’une connexion Ethernet. Cela signie qu’il n’est pas nécessaire de doubler les entrées, sorties, capteurs et actionneurs

en double. Les deux PCD (principal et secondaire) se surveillent mutuellement. En cas de défaillance du PCD actif, le PCD Standby prend

en charge le traitement et la commande des stations RIO raccordées. L’image de processus (E/S) et les médias PCD internes (F, R, T, C, BD),

les données de synchronisation, sont transférés en continu du PCD actif au PCD Standby à l’aide de la connexion Ethernet. Cette méthode

garantit une commutation sans interruption du PCD actif au PCD Standby.

L’automate Standby dispose de deux interfaces Ethernet indépendantes. L’interface

Ethernet 2 est exclusivement réservée au fonctionnement des stations RIO

PCD3.T668. Les PCD synchronisent également leurs données de processus à l’aide

de la même interface. Pour des raisons de sécurité, nous recommandons d’adopter

une structure en boucle pour le réseau avec des composants réseau spéciques

provenant de fournisseurs tiers. En nous appuyant sur notre expérience, nous

préconisons l’utilisation des commutateurs Ethernet industriels d’Hirschmann.

L’interface Ethernet 1 sur le CPU0 est à disposition pour la connexion et l’utilisation

d’autres systèmes et appareils. Les systèmes SCADA peuvent, par exemple, être

connectés par l’intermédiaire de cette interface. SBC ne fournit pas son propre

système SCADA pour les solutions d’automatisation redondantes, mais presque

tous les systèmes peuvent être utilisés. Un système SCADA unique ou un système

SCADA redondant supplémentaire peut être utilisé s’il prend en charge les

automates redondants.

Les automates PCD3.M6880 fournissent des informations détaillées sur le statut

et le diagnostic qui peuvent être évaluées par les systèmes SCADA.

Ethernet 2

(commutateur à 2 ports)

Ethernet 1

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Architecture du système

Des solutions d’automatisation redondante peuvent être obtenues avec diverses topologies réseau.

La séparation physique du réseau de gestion (systèmes SCADA) et du réseau pour les entrées/sorties déportées est recommandée. Nous

conseillons également de congurer le réseau des entrées/sorties déportées en adoptant une structure en boucle et en utilisant des

composants réseau à bre optique. Cette conguration accroît signicativement les performances, la sécurité et surtout la disponibilité

du réseau et donc la abilité du système. Les appareils standard de fabricants tiers peuvent être utilisés pour les composants réseau

(commutateurs). Suite à nos expériences positives, nous préconisons l’utilisation des commutateurs Hirschmann (RS30). Les réseaux peuvent

toutefois être congurés avec des composants standard dans une structure en étoile. Un réseau physique partagé pour les systèmes des

entrées/sorties déportées et les systèmes de gestion peut également être créé. La disponibilité du système sera toutefois diminuée en

conséquence.

Redondance réseau

avec boucle de bre optique

Réseau physique partagé dans une topologie en étoile

avec des composants standard

Topologie réseau recommandée avec des réseaux physiquement

séparés et un boucle de bre optique

Réseaux physiquement séparés dans une topologie en étoile

avec des composants standard

SecondairePrincipal SecondairePrincipal

SecondairePrincipal

Processus E/SProcessus E/S

Contrôleurs Standby

PCD3.M6880

Contrôleurs Standby

PCD3.M6880

Modules Smart RIO

PCD3.T668

Système SCADA Système SCADA

Modules Smart RIO

PCD3.T668

Système SCADA

Modules Smart RIO

PCD3.T668

Ethernet

SCADA 1 SCADA 2



Ethernet

SCADA 1 SCADA 2

Ethernet

Standby CPU

PCD3.M6880

Standby CPU

PCD3.M6880

SCADA 1 SCADA 2

Eth 2.2 Eth 2.1 USB Eth1

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L’automate Standby PCD3.M6880 possède deux processeurs indépendants (CPU0 et CPU1). Les deux processeurs possèdent leurs

propres medias PCD indépendants (F, R, T, C, BD/TX).

Le CPU1 redondant exécute le programme utilisateur redondant et commande les entrées/sorties partagées des E/S déportées du PCD3.T668.

Les programmes redondants des contrôleurs PCD3.M6880 principaux et secondaires sont identiques. Dans des conditions d’utilisation

normales, seul le PCD actif exécute le programme redondant. Les medias PCD utilisés en interne des CPU1 (F, R, T, C, BD/TX) sont

transférés du PCD actif au PCD de secours à l’aide de l’interface Ethernet2 (ETH2.x). En cas de défaillance, le PCD de secours prend en

charge le fonctionnement sans interruption et exécute le programme redondant à l’aide de la dernière image de processus du PCD

actif.

Selon les exigences, les programmes utilisateur du CPU0 principal peuvent être diérents sur le PCD3.M6880 principal et secondaire.

Le CPU0 possède les mêmes fonctionnalités qu’un PCD standard (PCD3.M5560, par exemple). Les entrées/sorties locales des empla-

cements du PCD et les modules d’extension E/S sont commandés par le CPU0. Les systèmes et appareils externes (systèmes SCADA,

navigateurs Web et autres appareils externes) communiquent uniquement avec le CPU0. Les medias PCD internes du CPU0

(F, R, T, C, BD) ne sont pas synchronisés entre le PCD actif et le PCD Standby.

Le programme du CPU1 ne peut pas accéder directement aux entrées/sorties locales ou aux supports du CPU0 (et vice versa).

Les données sont échangées entre le CPU0 et le CPU1 à l’aide d’un mécanisme d’échange des données. Les données à échanger (me-

dias PCD) sont dénies dans des chiers de symboles globaux. Ces données sont automatiquement échangées entre le

CPU0 et le CPU1 de manière cyclique.

Automate Standby PCD3.M6880

Architecture du PCD3.M6880

Transfert de medias de données (plage d’échanges ou/et CSF/FBox)

S-Bus GWY CPU0 vers CPU1 (2 adresses S-Bus distinctes)

Le programme redondant sur le CPU1 s’exécute uniquement si les deux PCD contiennent le même programme.

Les programmes non redondants peuvent être diérents sur les deux PCD.

RIO Ethernet

PCD3.T668

SCADA et/ou

autres systèmes

Automate Standby PCD3.M6880

Redondant

(CPU1)

Programmes

non redondants

E/S

Flash

BACnet

LON

Com

Programmes

redondants

Medias

S-Bus

Principal (CPU0)

PCD3.M6880

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Automate Standby haute puissance PCD3.M6880

1.023

jusqu’à

4,2 Go

2 Mo

0.1/0.3 µs

bit/mot

E/S

Système de chiers

Programme

Vitesse du processeur

PCD3.M6880

Propriété/fonction CPU0 principal CPU1 redondant

Nombre d’entrées/sorties 1023 ––

ou d’emplacements de modules E/S 64 ––

Connexion d’extension E/S pour le module support PCD3.C Oui ––

Temps de traitement [µs] Sur bits

Sur mots

0.1 à 0.8 µs

0.3 µs

Horloge en temps réel (RTC) Oui

Mémoire embarquée

Mémoire programme, BD/TEXTE (Flash) 2Mo

Mémoire vive, BD/TEXTE (RAM) 1Mo 128Ko

Mémoire Flash (programme, S-RIO et conguration) 128Mo

Système de chiers Flash utilisateur (INTFLASH) 128Mo ––

Medias PCD:

Registre

Flags

BD/TEXTE

16384

8192

16384

8192

Interfaces embarquées

USB 1.1 Oui Non

Ethernet 10/100 Mbit/s, duplex intégral, détection/croisement automatique ETH1

ETH2.x

(commutateur à 2ports)

RS-485 sur bornier (port 2) ou

RS-485 Probus-DP esclave, Pro-S-Net sur bornier (port 2)

jusqu’à 115kbit/s

jusqu’à 187.5 kbit/s

––

Interfaces de communication en option

Emplacement d’E/S 0:

Modules PCD3.F1xx pour RS-232, RS-422, RS-485 et bus MP de Belimo

Oui Non

Emplacement d’E/S 0 à à 3 jusqu’à 4modules ou 8interfaces:

Modules PCD3.F2xx pour RS-232, RS-422, RS-485, BACnet® MS/TP, bus MP de Belimo, DALI et M-Bus

Oui Non

Autres fonctionnalités

Protocoles/Systèmes de communication (BACnet, Modbus, LonWorks

, DALI, M-Bus, etc.) Identique au

PCD3.M6860 sans la

deuxième interface

Ethernet

Non

Serveur d’automatisation (serveur Web, serveur FTP, Email, SNMP, système de chiers ash, etc) Oui Non

Connexion et fonctionnement des E/S déportées du PCD3.T668

Nombre de stations RIO prises en charge

Non

––

Oui

Connexion et fonctionnement des E/S déportées des PCD3.T665/T666

Nombre de stations RIO prises en charge

Oui

Non

––

Accès aux emplacements E/S dans le logement de base qu’aux boîtiers d’extension PCD3.Cxxx

Oui Non



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Critères de commutation

Chaque PCD standby (CPU1) envoie un télégramme «Keep Alive» à son partenaire à des ns de supervision.

Le PCD Standby commute sur ACTIF si:

 Aucun télégramme «Keep Alive» n’a été reçu pendant la période «Keep AliveTimeout» dénie avec le congurateur du dispositif

du CPU redondant. La valeur du paramètre «Keep AliveTimeout» peut être comprise entre 100 et 500ms. Le délai de commutation

maximal est donc <100 à 500ms.

 L’état du PCD ACTIF n’est pas RUN ou STOP (arrêt de l’envoi du télégramme Keep Alive).

 Une commande de commutation manuelle a été exécutée via le programme utilisateur ou manuellement.

Module RIO PCD3.T668 pour automates Standby

Structure du PCD3.T668

Les entrées/sorties déportées du module PCD3.T668 sont exclusivement destinées à être utilisées avec les automates

Standby

PCD3.M6880.

Exceptée la fonction de redondance, elles prennent en charge les mêmes propriétés/fonctions que la station d’E/S déportées PCD3.T666.

Les entrées/sorties déportées standard des modules PCD.T665 et PCD3.T666 ne peuvent pas être utilisées avec des automates

Standby

 Il peut être utilisés comme une station d’E/S locales simple ou comme

une station d’E/S intelligente programmable

 Il peut être programmés avec PG5. Les tâches importantes ou avec

des délais pressants peuvent être directement traitées dans le module RIO



Les programmes utilisateur des modules RIO sont gérés de manière centralisée par

le Smart RIO Manager (PCD) et téléchargés automatiquement dans les modules RIO

 L’échange des données utilise le protocole Ether-S-IO de manière ecace.

Conguration simple avec le congurateur de réseau RIO

 Communication croisée avec d’autres systèmes PCD via Ether-S-Bus (FBoxes)

 Les modules de communication intelligents (M-Bus, DALI, par exemple)

sont pris en charge

 Autres protocoles de communication (Modbus, par exemple) via Ethernet

TCP/IP et également par l’interface RS-485 embarquée avec le PCD3.T666

 Serveur d’automatisation intégré

Synchronisation et supervision des données (Keep Alive)

Synchronisation des données et cycle de programme:

Les medias PCD utilisés (R, F, T/C, BD/TX) du CPU1 redondant sont cycliquement synchronisés avec les PCD actif et Standby.

Le délai de synchronisation de tous les medias PCD est généralement inférieur à 200ms. Ce délai peut être diminué en conséquence si

une seule partie des medias PCD est utilisée. Le temps de cycle de programme est calculé comme suit:

Temps de cycle total = délai d’exécution du programme + délai de synchronisation des données

La valeur maximale pour une application étendue peut être calculée comme suit: 100ms + 200ms = 300ms max.

Pour les applications plus petites, où un volume moindre de medias PCD est utilisé, le temps de cycle peut être réduit en conséquence.

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Propriété PCD3.T668

Nombre d’entrées/sorties 64 dans l’appareil de base, extensibles jusqu’à 256

Emplacements de modules E/S

4 sur l’appareil de base, extensibles jusqu’à 16

Modules d’E/S pris en charge PCD3.Exxx, PCD3.Axxx, PCD3.Bxxx, PCD3.Wxxx

Nombre maximum de stations RIO 128

Protocole de transfert de données Ether-S-IO

Connexion Ethernet 10/100 Mbit/s, duplex intégral, détection/croisement automatique

Conguration IP par d’usine

Adresse IP: 192.168.10.100

Masque de sous-réseau: 255.255.255.0

Passerelle par défaut: 0.0.0.0

Port USB pour la conguration et les diagnostics

Oui

Mémoire de programme

128Ko

Serveur Web pour la conguration et les diagnostics Oui

Serveur Web pour les pages utilisateur Oui

Système de chiers embarqué pour les pages Web et les données 512Ko

BACnet® ou LonWorks® Non

Entrées interruptives embarquées 2

Interface RS-485 embarquée Oui

Modules spéciaux Pour l’emplacement

d’E/S 0 uniquement

PCD3.F1xx

pour les emplacements

d’E/S 0 à 3

(jusqu’à 4modules)

PCD3.H1xx Compteur

PCD3.F26x DALI

PCD3.F27x M-Bus

Alarmes S-Web/Tendances Non

Watchdog Non

Horloge en temps réel (RTC) Non

Horloge logicielle (pas protégée par pile) Oui, synchronisée par le Manager

Pile Non

Données techniques

Données générales

Tension d’alimentation 24 VCC ±20% lissée ou 19 VCA ±15% redressée à pleine onde

Capacité de charge du bus de 5 V/24 V 650 mA/100 mA max.

Température ambiante 0 à +55 °C ou 0à +40 °C (selon la position de montage)

Température de stockage –20 à +70 °C

Humidité relative 30 à 95% d’humidité relative sans condensation

Résistance mécanique Selon la norme EN/IEC 61131-2

Il est déconseillé d’utiliser les limites dénies concernant le nombre maximum de stations par Manager et le nombre maximum d’E/S

par module RIO pour une automatisation lean. Il faut considérer les points suivants :

 La sollicitation du RIO Manager augmente à mesure que le nombre de stations RIO s’accroît. Ceci a des répercussions

sur l’ensemble de l’application dans le RIO Manager.

 Si le nombre de RIOs est important, il convient de réserver une quantité susante de medias PCD en conséquence

sur le Manager an d’eectuer le transfert de données.

 Plus le nombre de stations RIO est important, plus le processus de création et de téléchargement dans PG5 sera long.

Le démarrage du Manager et du réseau RIO dans son ensemble sera proportionnellement plus long.

Recommandation: 20 Smart RIO par Manager correspond à une conguration raisonnable pour une exploitation, une mise en service

et une maintenance ecace et sans problème.

Les modules Smart RIO ne possèdent pas de pile. En cas de coupure de courant, toutes les données de la mémoire RAM (registres, Flags,

BD/texte) seront perdues. Les données et les paramètres rémanents doivent être transférés par le Manager ou stockés dans le système

de chiers Flash des modules RIO. Si cela n’est pas possible, il est recommandé d’utiliser un contrôleur normal à la place d’un module

Smart RIO. Les programmes utilisateur sont stockés dans la mémoire Flash des modules RIO et sont conservés en cas de coupure de

courant.

Propriétés/Limites du système et recommandations pour réaliser une automatisation lean

Saia-Burgess Controls AG

Rue de la gare 18 | 3280 Morat, Suisse

T +41 26 580 30 00 | F +41 26 580 34 99

www.saia-pcd.com

[email protected] | www.sbc-support.com

8 PP34-008 FRA01 03.2019 Sous réserve de modications des données techniques.

Références de commande

Type Désignation Description Poids

PCD3.M6880 Automate redondant modulaire PCD3,

avec 2 connexions Ethernet TCP/IP

et coprocesseur pour le fonctionnement duty/standby

Processeur Standby PCD3 avec 2 Ethernet TCP/IP

et co-processeur pour fonctionalité Standby, serveurs web et FTP,

système de chiers, CPU avec 2 Mo programme utilisateur,

1 Mo SRam de mémoire d'extension,

128 Mo mémoire Flash avec système de chiers, horloge (RTC),

sauvegarde des données 1-3 ans, port USB pour PG5, jusqu'à 1024 E/S,

2 interrupts, RS-485 pour Pro-S-Net/MPI/S-Bus

820g

Références de commande d'accessoires

Type Désignation Description Poids

PCD3.T668 Smart RIO PCD3

modulaire pour connexion aux automates redondants

Smart-RIO pour module processeur Standby,

échange de données par Ether-S-IO, programmable,

128Ko de mémoire programme, jusqu'à 256 E/S, 2 interrupts,

server web et interface RS-485 embarquée

480g

4 405 4995 0 Bornier à ressort 8 contacts pour l’alimentation des PCD3.Mxxx0 34g

Schéma

De plus amples informations gurent dans le manuel 27-645_

ENG "Standby Controller" et le manuel 26-789_FRA "Série PCD3".

Les modules et les borniers ne doivent être embrochés ou

débrochés que lorsque le Saia PCD® n’est pas sous tension. La

source d’alimentation externe de modules (+ 24 V), doit être

désactivée également.

Marque de conformité du EAC pour les exportations de ma-

chinerie vers la Russie, le Kazakhstan et la Biélorussie.

Broche Signal Explication

1 D

Port #2

RS-485 jusqu’à 115,2 kbps jusqu’à 115,2 kbps

utilisable comme interface utilisateur libre ou Profi-SBus jusqu’à 187,5 kbps

2 /D

3 Int0

2 entrées interruptives 24 VCC ou

1 compteur rapide 24 VCC

4 Int1

5 WD

Chien de garde (Watchdog)

6 WD

7 +24V

Alimentation

8 GND

Commutateur de terminaison RS-485

Position du commutateur Désignation Explication

gauche

sans résistances de terminaison

droite

avec résistances de terminaison

Connexions

180

28.5

63.8

125.8

139

67.3

100.5

35 32.832.7

SBC PCD3.M6880 High Power Standby Controller Fiche technique

Marque: SBC

Modèle: PCD3.M6880 High Power Standby Controller

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