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什么是單通道雙向 I/O？

在單通道雙向組態(tài)中，輸入/輸出模塊只出現(xiàn)一次（單通道）。

在冗余模式中，這些模塊可以由兩個子系統(tǒng)尋址。

在單機(jī)模式下，主站子系統(tǒng)可以始終尋址所有雙向 I/O（與單向 I/O 相反）。

PROFIBUS DP 接口的單通道雙向 I/O 組態(tài)

系統(tǒng)支持單通道雙向 I/O 組態(tài)，該組態(tài)包括帶有源背板總線的 ET 200M 分布式 I/O 模塊，以及冗余 PROFIBUS DP 從站接口模塊。

圖片: PROFIBUS DP 接口的單通道雙向分布式 I/O 組態(tài)

可將下列接口用于 PROFIBUS DP 接口的 I/O 組態(tài)：

每個S7-400H子系統(tǒng)均通過一個 DP 主站接口與 ET 200M 的兩個 DP 從站接口中的一個互連。

PROFIBUS PA 可通過 DP/PA Link 與冗余系統(tǒng)連接。

您可使用下列 DP/PA Link：

單通道DP主站系統(tǒng)可通過 Y 耦合器與冗余系統(tǒng)連接。
可以使用以下 IM 157 Y 型耦合器： 6ES7 197-1LB00 0XA0

對于容許在 ET 200M 內(nèi)單個模塊發(fā)生故障的系統(tǒng)組件，建議采用單通道雙向 I/O 組態(tài)。

規(guī)則

單通道雙向 I/O 組態(tài)必須始終對稱。

• 這意味著，容錯 CPU 和其它 DP 主站必須安裝在兩個子系統(tǒng)上的相同插槽中（例如，安裝在兩個子系統(tǒng)上的插槽 4 中）
• 或者，DP 主站必須連接到兩個子系統(tǒng)的相同集成接口上（例如，連接到兩個容錯 CPU 的 PROFIBUS DP 接口）。

PROFINET 接口的單通道雙向 I/O 組態(tài)

系統(tǒng)支持單通道雙向 I/O 組態(tài)，該組態(tài)包含帶有源背板總線的 ET 200M 分布式 I/O 模塊，以及一個冗余 PROFINET 接口。

圖片: PROFINET 接口的單通道雙向分布式 I/O 組態(tài)

每個 S7-400H 子系統(tǒng)均（通過 PROFINET 接口）與 ET 200M 的 PROFINET 接口單獨互連。 請參見章節(jié)“系統(tǒng)冗余”。

可將下列接口用于 PROFINET 接口的 I/O 組態(tài)：

單通道雙向 I/O 和用戶程序

在冗余模式下，原則上任何子系統(tǒng)都可以訪問單通道雙向 I/O。數(shù)據(jù)將通過同步鏈接自動傳送并進(jìn)行比較。 由于同步訪問，因此兩個子系統(tǒng)始終可以使用完全相同的數(shù)值。

在任何給定時刻，容錯系統(tǒng)都只使用 DP 接口中的一個或 PROFINET 接口。 活動 DP 接口由相應(yīng) IM 153–2 或 IM 157 上的 ACT LED 指示。

通過當(dāng)前活動 DP 接口或 PROFINET 接口的路徑稱為主動通道，通過另一接口的路徑稱為被動通道。 DP 或 PNIO 周期在兩個通道上始終處于活動狀態(tài)。 但只有主動通道的輸入和輸出值才會在用戶程序中進(jìn)行處理或輸出到I/O。對于異步活動（例如，中斷處理和數(shù)據(jù)記錄交換）也是這樣。

單通道雙向 I/O 故障

帶單通道雙向 I/O 的容錯系統(tǒng)對錯誤的響應(yīng)如下：

• I/O 發(fā)生故障后即不能再使用。
• 發(fā)生某些故障時（如，子系統(tǒng)、DP 主站系統(tǒng)或 DP 從站接口模塊 IM153-2 或 IM 157 發(fā)生故障，請參見章節(jié)“通訊”），過程中仍可使用單通道雙向 I/O，
  可通過切換主動通道和被動通道進(jìn)行實現(xiàn)。 這種切換為每個 DP 或 PNIO 站單獨執(zhí)行。 故障分為以下兩種類型：
  • - 只影響一個站的故障（例如，當(dāng)前激活通道的DP從站接口的故障）
  • - 影響 DP 主站系統(tǒng)或 PNIO 系統(tǒng)所有站的故障。

    這包括拔下 DP 主站接口的連接器、關(guān)閉 DP 主站系統(tǒng)（例如 CP 443-5 從 RUN 轉(zhuǎn)換到 STOP）以及 DP 主站系統(tǒng)或 PNIO 系統(tǒng)上電纜配線短路。

下面的內(nèi)容適用于受故障影響的每個站： 如果兩個 DP 從站接口或 PNIO 連接當(dāng)前都處于工作狀態(tài)，而主動通道發(fā)生故障，則之前的被動通道就會自動激活。 OB 70 啟動時冗余丟失情況會報告給用戶程序（事件 W#16#73A3）。

問題排除后，即恢復(fù)冗余模式。 這也將啟動 OB 70（事件 W#16#72A3）。 這種情況下，不會發(fā)生主動通道和被動通道之間的切換。

如果一個通道已經(jīng)發(fā)生故障，而剩余的（主動）通道也發(fā)生故障，意味著發(fā)生完全站故障。 這將啟動 OB 86（事件 W#16#39C4）。

切換主動通道的持續(xù)時間

最大切換時間為

DP錯誤檢測時間 + DP切換時間 + DP從站接口的切換時間

前兩個值可以在 STEP 7 中通過 DP 主站系統(tǒng)的總線參數(shù)確定。最后一個值可參見相關(guān) DP 從站接口模塊的手冊（“分布式 I/O 設(shè)備 ET 200M”或“DP/PA 總線連接器”）。

在鏈接和更新期間切換主動通道

在通過主站/備用站切換進(jìn)行鏈接和更新的過程中（參見章節(jié)“鏈接順序”），所有雙向 I/O 站點都將進(jìn)行主動通道與被動通道切換。與此同時，還將調(diào)用 OB 72。

主動通道無擾動切換

為防止在主動通道和被動通道切換期間發(fā)生暫時的 I/O 故障或輸出替換值，在切換結(jié)束且新主動通道接管控制過程之前，雙向 I/O 的 DP 站或 PNIO 站會暫停輸出。

為確保在切換期間也能檢測到 DP 站或 PNIO 站的完全故障，切換操作由多個 DP 站和 DP 主站系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視。

如果 I/O 最短保持時間的設(shè)置正確（參見章節(jié)“時間監(jiān)視”），則不會因切換而導(dǎo)致中斷或數(shù)據(jù)記錄丟失。 必要時會進(jìn)行自動重復(fù)。

系統(tǒng)組態(tài)和項目工程

應(yīng)將具有不同切換時間的雙向 I/O 分配給單獨的鏈路。 這樣做有很多優(yōu)點，如可簡化監(jiān)視時間的計算。

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