SBC PCD3.T668 Standby RIO Fiche technique

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Fiche technique
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Fiche technique
Fiche technique PP34-006 | FRA01 | PCD3.T668
PCD3.T668
Standby RIO
La RIO Saia PCD3.T668 est une station d’E/S dépores
spécialement conçue pour les automates de secours. Outre la
fonction de redondance, elle possède les mêmes propriétés
et fonctions que les stations RIO Saia PCD3.T666. Elle peut
être utilisée comme station d’E/S simple et décentralisée
ou comme station d’E/S intelligente et programmable.
Les tâches importantes ou urgentes peuvent être traitées
directement dans la RIO. Les programmes utilisateur sont gérés
de manière centralisée sur lautomate Saia PCD et distribués
automatiquement via le protocole Ether-S-IO.
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 nexécute 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 quil nest 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. Limage 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. Linterface
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 sil 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
Processus E/SProcessus E/S
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
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
1
Transfert de medias de données (plage déchanges ou/et CSF/FBox)
2
S-Bus GWY CPU0 vers CPU1 (2 adresses S-Bus distinctes)
3
Le programme redondant sur le CPU1 sexécute uniquement si les deux PCD contiennent le même programme.
4
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)
4
Programmes
non redondants
E/S
Flash
BACnet
LON
Com
3
Programmes
redondants
1
Medias
2
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
16384
8192
16384
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
64
Connexion et fonctionnement des E/S déportées des PCD3.T665/T666
Nombre de stations RIO prises en charge
Oui
64
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» na 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.
Létat 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
Léchange 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 PP34-006 FRA01 03.2019 Sous réserve de modications des données techniques.
Références de commande
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
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
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 », le manuel 26-892_FRA « Smart RIO
Saia PCD3.T66x » et le manuel 26-789_FRA « Série PCD3 ».
Les modules et les borniers ne doivent être embrochés ou
débrochés que lorsque le Saia PCD® nest 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
2 /D
3 Int0
2 entrées interruptives 24 VCC ou
1 compteur rapide 24 VCC
4 Int1
5 n.c.
pas utilisé
6 n.c.
7 +24V
Alimentation
8 GND
Commutateur de terminaison RS-485
Position du commutateur Désignation Explication
gauche
o
sans résistances de terminaison
droite
c
avec résistances de terminaison
Connexions
28.5
63.8
125.8
139
67.3
100.5
35 32.832.7
130
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