Solution Unity Premium Hot Standby Prsentateur Tom Royal

Solution Unity Premium Hot Standby Présentateur – Tom Royal Americas Business Support End User Domain – Automation BU

Au programme aujourd’hui ● Introduction ● Description de l’offre ● Comment ca marche ● Comparaison avec Quantum HSBY ● Rappel: ● Utilise le hardware Premium existant ● Mise en œuvre FACILE ● Utilise E/S in-rack et Ethernet I/O scanning ● Basculement des adresses IP ● Le marche – concurrence et prix Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 2

Introduction Qu’est-ce Hot Standby? ● Elle permet d'offrir une haute disponibilité grâce à la redondance. ● API tourne toujours malgré un défaut ● API primaire avec API redondant derrière ● Fonctionnement assuré seulement pour le premier défaut ● Pas de garantie pour le deuxième défaut (au moins que le premier soit corrigé) Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 3

Introduction Principes HSBY ● La solution Hot Standby Premium UNITY est conçue pour les situations dans lesquelles arrêts sont intolérables. . ● Deux racks identiques sont nécessaires : Mêmes matériels, logiciels, firmware et programmes d'application. ● L'un des API agit en tant qu'automate primaire. Il met à jour l'automate redondant au début de chaque cycle. . ● Il est possible de commuter l'UC primaire et l’UC redondante. Tout automate peut être désigné automate primaire. ● Le module d'entrée/sortie distantes n'a jamais connaissance de l'existence de deux API. ● La liaison de synchronisation d'UC est une connexion point à point dédiée à l'échange de données d'application et au diagnostic du système Hot Standby. Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 4

Offre: Architecture générale SCADA / IHM Ethernet ● Même principe que pour la solution PL 7 précédente, excepté que la scrutation des entrées/sorties repose sur Ethernet et non sur FIPIO Liaison de synchronisation d’UC Primary Standby SCY ETY ETY Ethernet I/O Scanner ● Basée sur une UC Premium haut de gamme §Offrant une liaison performante de synchronisation d'UC §Plus de programmation contraignante, grâce à Unity Pro Switch STB • Redondance reposant sur l'API primaire et l'API redondant • Liaison de synchronisation d’UC haut débit pour l'échange de données (100 Mbps) • Modules Modbus SCY et DIO/AIO en rack • Périphériques d'entrée / Sortie distantes sur Ethernet TCP/IP • Basculement automatique d'adresses IP • Possibilité de partage du réseau par SCADA/IHM et les entrées / sorties ATV 61 ● Basée sur l'algorithme Hot Standby Quantum Unity §Réutilisation des fonctionnalités Quantum haut de gamme Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 5

Offre: le catalogue ● TSXH 5724 M Processeur Hot Standby d'entrée de gamme § 768 k. B mémoire programme, 192 k. B mémoire de données § Unity Pro 3. 1 (M, L or XL), max 2 TSXETY 4103 / 5103 (>= v 4. 0) ● TSXH 5744 M Processeur Hot Standby de milieu de gamme § 2 MB mémoire programme, 440 k. B mémoire de données § Unity Pro 3. 1 (L, XL), Max 4 TSXETY 4103 / 5103 (>= v 4. 0) ● Les processeurs vont avoir une couche Conformal (TSXH 57. 4 MC) ● Certifications § Identiques à celles de la solution Premium autonome (secteur industriel et maritime) Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 6

Architecture typique avec E/S redondant et réseau SCADA ST B 10 G ET Ethernet I/O Scanner RING M om O ETY ETY Ethernet TCP/IP network #2 XB G TT CPU-sync Link TB VIJEO CITECT Te ETY ETY s U ys Modbus e I/O ntu m Ethernet TCP/IP network #1 A TV 61 00 Premium primaire Premium redondant * Fibre optique et double raccordement possibles Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 7

Étape de configuration HSBY o Modules autorisés § § § TSX ETY 4103 / 5103 (SV >4. 1) Toutes les alimentations, tous les racks, toutes les cartes mémoire PCMCIA Tous les modules d'entrées/sorties TOR et analogiques (y compris Preventa) TSXSCY* Module de maitre Modbus sur RS 485 Embedded TSXSCP 114 for Modbus Slave Comm o Modules non autorisés § Tous ceux exclus de la liste ci-dessus § Exemple de modules non autorisés : • Carte PCMCIA pour les communications de l'UC • Factory. Cast HMI WMY et ETY non-HSBY courant • Profibus TSXPBY, Interbus-S TSXIBY • Module d'extension TSX REY 200 Bus-X, Rack extensible • Communication PCMCIA in CPU (CANopen, Fipway) • Bus-X expansion module : TSXREY 200 • Racks extensibles § Contrôle lors du build o Programmation - points à considérer § Seule la première section est exécutée dans l'API redondant. § 100 mots de la zone de non-transfert fixe § Pas de DFB dans la première section Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 8

Propositions de valeur Programmation et opération faciles o Programmation facile ● Réalisation aussi vite que celle d’une application autonome ● Aucune programmation utilisateur spécifique requis ● Accès a tous les avantages d’Unity Pro et IEC 1131 -3 o Opération facile ● Hot Swap et auto-reconfiguration pour certains modules d’E/S ● Commutation sans à-coups (bumpless) pour les entrées/sorties Ethernet ● Commutation sans à-coups pour SCADA & HMI (basculement d’adresse IP) o Efficace ● Profite de nos connaissances Hot Standby ● Echange de données de contexte efficace (aucune programmation d’application) ● Utilise le hardware Premium haut-performant ● Exécution performances Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 9

Comportement et commutation HSBY Principes du système Premium Hot Standby Liaison de synchronisation d’UC Liaison de synchronisation d’ETY Il n’est pas possible d’avoir un diagnostic non-ambigüe avec seulement une liaison entre les deux API. Donc un module Ethernet est configure dans chaque API et les deux sont liés par un câble Ethernet (avec ou sans switches). Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 10

Comportement et commutation HSBY Interprétation des types de clignotement des voyants Voyants du bloc de visualisation: l ERR: erreurs relatives au module processeur l RUN: états d'exécution du programme et mode Hot Standby l I/O: erreurs sur un autre module de station ou erreur de configuration l TER: activité sur le port de terminal l ACT: Clignotant: indique l'automate primaire et l'automate redondant communiquent l STS: Clignotant: le système est redondant et les données sont transmises de l'automate primaire vers l'automate redondant Allumé en continu: le système n'est pas redondant ou le coprocesseur démarre à partir de la mise sous tension jusqu'à la fin des auto-tests Éteint en continu: échec des auto-tests du coprocesseur Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support L'état du voyant RUN dépend du mode Hot Standby : l PRIMAIRE l REDONDANT l HORS LIGNE l ARRÊT 11

Comportement et commutation HSBY Mots et bits systèmes Suivant les standards IEC, Unity utilise les objets globaux, objets bits, et mots systèmes: o Mots systèmes: ● %SW 60 – Lecture/écriture du registre de commande du système Hot Standby Premium. ● %SW 61 – Lecture du registre d'état du système Hot Standby Premium. ● %SW 62/63/64/65 - Registres inverses réservés par le processus. Écrits par le programme d'application. Contrôlés et transférés à chaque cycle vers l'automate primaire. ● %MW 0 to %MW 99 – Zone de non-transfert Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 12

Comportement et commutation HSBY Schéma de transfert de base de données La base de données est dressée automatiquement par le système d’exploitation de l’API primaire et envoyée a chaque tour de cycle vers l’API redondant. Cette échange est effectuée par les coprocesseurs Ethernet dans les deux API. Primaire Ø Ø Schneider Electric Base de données Redondant Registres inverses Variables localisées (128 ko maxi) Tous Variables localisées jusqu’à 300 ko (selon l’UC** ) Automation BU – End User Domain - Americas Business Support **UC TSX H 57 24 M TSX H 57 44 M Taille maxi 193 koctets 440 koctets 13

Comportement et commutation HSBY Timing du transfert de la base de données - 1 Au départ de chaque tour de cycle, les contenus de la mémoire données dans l’API “Primaire” sont envoyés à l’API “Standby”. 1 – Temps requis pour copier les données d’appli à la couche de communication. 2 – Le système Hot Standby alors pourra envoyer les données de l’API primaire vers l’API redondant rafraichi ses propres SORTIES gérées dans sa section première Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 14

Schéma de transfert de base de données Base de données ● Les valeurs des modules de sortie in-rack (objets %Q et %QW) ● Les valeurs des mots de commande %MW ( sauf %MW 0 - 99 ) ● Les valeurs des entrées/sorties TOR forcées ● Les valeurs des entrées/sorties des équipements à distance ● Les données de l’appli utilisateur (localisées et non-localisées) ainsi que les données de système de l’API primaire ● Toutes instances données des EF et DFB ● États SFC ● Quelques bits et mots systèmes: ●- %S 30, %S 31, %S 38, %S 50, %S 59, %S 93, %S 94 ●- %SW 0, %SW 1, %SW 8, %SW 9, %SW 49. . . %SW 53, %SW 59, %SW 60, %SW 70, %SW 108 ●- %SD 18 et %SD 20 sont échangés seulement lors de la commutation Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 15

Performance de la solution Hot Standby Temps de système « overhead » : Le temps nécessaire pour copier les données de l’application vers la couche de liaison de communication. SORTIE ENTREE HSBY Copro Program Échange des données SORTIE ENTREE ATTENTE + HSBY Copro Temps de système = HSBY Copro (temps pour préparer la table CPU => COPRO 10 ms par 100 kb) + Échange des données ( temps d’échange des données - 30 ms par 100 kb) Échange des données Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 16

Comportement et commutation HSBY Timing du transfert de la base de données - 2 Aucun impact sur le temps de cycle de l’API primaire 1 On utilise le mode de scrutation cyclique ou périodique et le temps de transfert les données est inferieur au temps de scrutation de programme PRIMAIRE. SORTIE ENTREE HSBY Copro ATTENTE + HSBY Copro Program Échange des données 1 section SORTIE ENTREE HSBY Copro Échange des données Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support ATTENTE + HSBY Copro 17

Comportement et commutation HSBY Timing du transfert de la base de données - 3 Temps de cycle de l’API primaire est prolongé 2 On utilise mode de scrutation cyclique ou périodique et le temps de transfert les données est supérieur au temps de scrutation de programme PRIMAIRE. ENTREE HSBY Copro Program Échange des données SORTIE 1 section ENTREE Effet: SORTIE in-rack clignote (non dans le cas de I/O scanning) car les sorties sont gérées en parallèles SORTIE HSBY Copro + ATTENTE ENTREE Échange des données Schneider Electric ATTENTE + HSBY Copro Automation BU – End User Domain - Americas Business Support ATTENTE + HSBY Copro 18

Avec E/S Ethernet Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 19

Comportement et commutation HSBY Temps de commutation des entrées/sorties Bus-X Le Temps de commutation est la période comprise entre la dernière mise à jour d'une sortie par l'ancien API primaire et la première mise à jour de cette même sortie par le nouvel API primaire ** ** le pire au niveau performance de commutation Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 20

Configuration Unity Pro Onglet renseignements L’état du Hot Standby est affiché dans cet écran. Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 21

Configuration Unity Pro Onglet Hot Standby - ETY 'monitoré' Au moins 1 TSXETY 'monitoré' obligatoire. Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 22

Comportement et commutation HSBY Sélection de l’API primaire A & B désignations: • l’API avec l'adresse MAC la plus petite devient A. MAC 1 = 00. 80. F 4. 01. 6 E. E 1 MAC 2 = 00. 80. B 4. 01. 6 E. E 1 Lequel API devient primaire? • Le premier API recevant l'application est l'API primaire après exécution de la commande démarrage. • Si les deux sont mis sous tension en même temps, API (A) sera le primaire • Si seulement un API a une application valide, il va tourner en mode autonome ●Comment arrêter un système Hot Standby Premium? • Arrêter l’API redondant en premier afin d’éviter une commutation inutile Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 23

Comportement et commutation HSBY Événements qui déclenchent une commutation • Défaut d’alimentation dans le bac UC (commutation la plus lente à cause de l’attente du timeout chien de garde) • Défaut de programme d’appli qui provoque un HALT • Défaut hardware ou firmware sur le module UC • Défaut hardware ou firmware sur le module ETY «monitoré » • Câble entre l’ ETY «monitoré » et le premier hub/switch • Défaut lien de syncro UC - (uniquement pour l’API redondant, pas de commutation si c’est l’API primaire) Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 24

Migration d’une application autonome Restrictions à prendre en compte lors d’une migration: o Hardware ● ETY 4103/ETY 5103 (il faut mettre à jour le firmware) ● Bacs non-extensibles : TSXRKY 6 / TSXRKY 8 / TSXRKY 12 o Programme d’application ● 100 premiers mots mémoires (%MW) ne sont pas échanges entre l’API primaire et l’API redondant ● Première section dans l’API primaire n’est pas scrute ● Pas de taches d’événements, fronts montants, commandes SAVE_PARAM ● Ethernet ● Interdiction d’utiliser les adresses IP consécutives ● Pas de service des données globales/FDR/DHCP o Mise en service ● Ne pas utiliser les adresses IP consécutives dans votre configuration autonome ● En autonome, l’API sera toujours désigné « A » -> il faut prendre ceci en compte ● Lien syncro UC NOK -> car l’API redondant est absent. ● Prévoit un temps de cycle prolongé (à cause du temps nécessaire pour l’échange des données entre les deux automates): Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 25

Comportement et commutation HSBY Online Modifications Rappel: une différence de logique n’est pas permis dans un système Hot Standby. B A RUN Ø Primaire est A and Standby est B Ø Modifier l’appli en ligne de l’API Primaire - l’UC primaire reste actif - Standby passe hors ligne Ø Sauvegarde l’appli dans le PC Ø Transférer l’appli modifiée dans l’API B - l’UC primaire est toujours actif - Apres le transfert, l’UC B se trouve HORS LIGNE Ø Passer l’UC B en Run - l’UC primaire est toujours actif - Une fois en RUN, l’UC B est en RUN/STANDBY Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 26

Comportement et commutation HSBY Procédure de mise à jour d’OS Rappel : Différence de révision d’OS est permis dans un système Premium Hot Standby. RUN A Schneider Electric RUN B Automation BU – End User Domain - Americas Business Support Ø PRIMAIRE est A et STANDBY est B Ø A travers Unity ou l’appli, mettre à 1 bit 4 du %SW 60 chez le PRIMAIRE ARRETER le PRIMAIRE A STANDBY B devient le PRIMAIRE Ø Ø Ø Télécharger l’OS par UNITY LOADER et l’appli en A Ø Ø Passer l’API en RUN PLC A devient le STANDBY Ø Ø Se connecter à B en Unity et arrêter l’API PLC A devient PRIMARY / B STANDBY Ø Télécharger l’OS par UNITY LOADER et l’appli en B Ø Ø Passer l’automate en RUN API B devient le STANDBY Ø A travers Unity ou l’appli, remettre à 0 le bit 4 du %SW 60 chez le PRIMAIRE 27

Comportement et commutation HSBY Vérification de l'état d'un système Hot Standby Premium ● Présentation des pannes ● Le registre d'état de chaque API Hot Standby permet de réaliser le diagnostic Hot Standby. ● Vous pouvez obtenir plus d'informations de diagnostic en surveillant l'état des API, ainsi que les bits et les mots de module. ● Il est possible de stocker les informations de diagnostic dans la zone %MW de nontransfert. ● Ces informations peuvent être envoyées depuis l'API redondant vers l'API primaire à l'aide des registres inversés %SW 62 à %SW 65. ● Des messages d'état sont échangés entre l'API primaire et l'API redondant. ● En cas d'erreur dans l'API primaire, l'API redondant en est informé et prend le rôle d'API primaire. ● En cas d'erreur dans l'API redondant, l'API primaire continue d'agir comme un API autonome. ● Les modules ETY 'monitorés' vérifie périodiquement les communications ayant lieu entre les API. Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 28

Positionnement fonctionnel de l'offre par rapport à Quantum Unity Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 29

Segmentation du marché Premium ou Quantum HSBY? Caractéristiques techniques mènent à positionnement sur le marché o Premium est optimisé pour: ● Disponibilité très élevée et commutation très performante sur les distances courtes ● Disponibilité très élevée et commutation not critique sur les distances longues o Quantum est idéal pour: ● Disponibilité très élevée en applications importantes avec commutation rapide ● Disponibilité très élevée dans une architecture très allongée ● Disponibilité très élevée en processus continu ● Quantum apporte des atouts qui ne sont pas forcement nécessaire dans les applications comme traitement d’eau Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 30

Architecture Premium HSBY Îles STB E/S sur Ethernet Rapidement: • Automates spécifiques Hot Standby • Redondance dans le matériel – pas dans le logiciel • Automates sont reliés avec câble de croisement Ethernet • E/S détecté à distance via réseau Ethernet (anneau). • E/S locales peuvent aussi être utilisés (redondant) SCADA Premium STANDBY Premium PRIMAIRE Anneau Ethernet E/S 10/100 Mbps Modicon M 340 Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support Advantys STB Momentum 31

Architecture Rockwell Control. Logix Îles Flex I/O via Control. Net Rapidement : • Redondance matériel avec module redondant dédié • Raccordement duel Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 32

Architecture Siemens Îles ET 200 via Profibus Rapidement : • Redondance dans le logiciel • Raccordement duel Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 33

Architecture Siemens S 7 400 H Îles ET 200 E/S via Profibus Rapidement : • Redondance matériel • Raccordement duel Rack 0 Rack 1 IM 153 -2 avec ET 200 M IM 157 avec. PA bus Y-Link avec DP bus Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 34

Segments du marché Performance Fast S/O on Remote I/O AB Control. Logix Siemens S 7400 H Quantum Hot Standby Fast S/O Redondance on CPU & matériel Rack I/O Omron CS 1 D ETY Premium Hot Standby Slow S/O on Remote I/O Redondance Slow S/O dans le on CPU & logiciel Rack I/O Siemens. Soft. Red Premium WSBY Lent Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support Rapide sauf petites applications Rapide Très rapide SCAN 35

Positionnement de prix ● Comparaison de: ●Premium HSBY vs. STB I/O sur Ethernet ●Siemens Soft. Red vs. ET 200 I/O sur Profibus ●Siemens S 7400 H vs. ET 200 I/O sur Profibus ●Rockwell Contrologix avec Flex I/O via Control. Net Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 36

Argumentation de ventes o Points saillants de l’offre: ● Haute performance de scan, CPU et E/S locales en gardant la garantie “bumpless” (Rockwell / Siemens Soft. Red) ● Juste assez de fonctionnalités pour marchés visés (SI) ● Flexibilité de performance de basculement et disponibilité ● Configuration standard même pour HSBY (SI – Siemens Soft. Red) ● Basculement d’adresses IP et choix d’Ethernet (SI - Everybody) ● Investissement sûre (EU) ● Topologie en anneau permet meilleure redondance (mieux que Siemens et Rockwell) Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 37

Argumentation de ventes o Points faibles (et comment les adresser) ● Compatibilité avec l’instrumentation sur Fieldbus (SI). Utiliser passerelles, présenter architectures avec instruments Ethernet, choisir Quantum ● Procédé arrête en faisant des modifications importantes (EU). Viser applications où procédé peut être arrêté parfois ou des updates ne dont pas requis ● Pas de raccordement double pour E/S à distance. Proposez E/S locales – installez E/S dans un cabinet avec un switch ou utilisez M 340 ou choisir Quantum HSBY ● Pas de redondance en alimentation. Répétez îles STB ou choisir Quantum ● Pas de download automatique du primaire au standby (EU) Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 38

Ventes Globales o Ventes globales o ~100 pièces – divisés également entre les deux références. Aucun problème de qualité! o Par segment du marché Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 39

Applications ciblés o Solution tolérante de fautes pour applications où une haute performance de basculement n’est pas nécessaire: ● Pannes de production coûtent cher ● Matériel produite vaut cher (pharmaceutique) ● Taux de démarrage sont hautes ● Personnel qualifié pour entretien et opération sont rares Infrastructure Water Schneider Electric Airport Automation BU – End User Domain - Americas Business Support Power Tunnel 40

Exemples d’applications ciblés Eau ● traitement ● désaliénation Production de l’électricité ● Barrages hydroélectriques Infrastructure routière ● Éclairage, ventilation et signalisation ● Signalisation routière ● Infrastructure de rivières ● Écluses ● Infrastructure d’aéroports ● Éclairage et signalisation Schneider Electric Automation BU – End User Domain - Americas Business Support 41