Solution Unity Premium Hot Standby

Présentation au sujet: "Solution Unity Premium Hot Standby"— Transcription de la présentation:

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

2 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

3 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)

4 Introduction Principes HSBY
La solution Hot Standby Premium UNITY est conçue pour les situations dans lesquelles les 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.

5 Offre: Architecture générale
SCADA / IHM Même principe que pour la solution PL7 précédente, excepté que la scrutation des entrées/sorties repose sur Ethernet et non sur FIPIO 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 Basée sur une UC Premium haut de gamme Offrant une liaison performante de synchronisation d'UC Plus de programmation contraignante, grâce à Unity Pro Basée sur l'algorithme Hot Standby Quantum Unity Réutilisation des fonctionnalités Quantum haut de gamme Ethernet Liaison de synchronisation d’UC Primary Standby ETY ETY SCY ETY ETY SCY Ethernet I/O Scanner Switch ATV61 STB

6 Offre: le catalogue TSXH5724M Processeur Hot Standby d'entrée de gamme
768 kB mémoire programme, 192 kB mémoire de données Unity Pro 3.1 (M, L or XL), max 2 TSXETY4103 / 5103 (>= v4.0) TSXH5744M Processeur Hot Standby de milieu de gamme 2 MB mémoire programme, 440 kB mémoire de données Unity Pro 3.1 (L, XL), Max 4 TSXETY4103 / 5103 (>= v4.0) Les processeurs vont avoir une couche Conformal (TSXH57.4MC) Certifications Identiques à celles de la solution Premium autonome (secteur industriel et maritime)

7 Architecture typique avec E/S redondant et réseau SCADA
Premium primaire ETG1000 ATV61 Ethernet TCP/IP network #1 STB ETY Modbus Tesys U CPU-sync Link Ethernet I/O Scanner RING VIJEO CITECT OTB XBT-GT ETY Ethernet TCP/IP network #2 Momentum I/O Premium redondant * Fibre optique et double raccordement possibles

8 Étape de configuration HSBY
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 RS485 Embedded TSXSCP114 for Modbus Slave Comm Modules non autorisés Tous ceux exclus de la liste ci-dessus Exemple de modules non autorisés : Carte PCMCIA pour les communications de l'UC FactoryCast 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 : TSXREY200 Racks extensibles Contrôle lors du build 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

9 Propositions de valeur Programmation et opération faciles
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 IEC1131-3 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) 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

10 Liaison de synchronisation d’UC Liaison de synchronisation d’ETY
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).

11 Comportement et commutation HSBY Interprétation des types de clignotement des voyants
Voyants du bloc de visualisation: ERR: erreurs relatives au module processeur RUN: états d'exécution du programme et mode Hot Standby I/O: erreurs sur un autre module de station ou erreur de configuration TER: activité sur le port de terminal ACT: Clignotant: indique que l'automate primaire et l'automate redondant communiquent 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 L'état du voyant RUN dépend du mode Hot Standby : PRIMAIRE REDONDANT HORS LIGNE ARRÊT

12 Comportement et commutation HSBY Mots et bits systèmes
Suivant les standards IEC, Unity utilise les objets globaux, objets bits, et mots systèmes: Mots systèmes: %SW60 – Lecture/écriture du registre de commande du système Hot Standby Premium. %SW61 – Lecture du registre d'état du système Hot Standby Premium. %SW62/63/64/65 - Registres inverses réservés par le processus . Écrits par le programme d'application Contrôlés et transférés à chaque cycle vers l'automate primaire. %MW0 to %MW99 – Zone de non-transfert

13 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. Base de données Primaire Redondant Registres inverses Variables localisées (128 ko maxi) Tous Variables localisées jusqu’à 300 ko (selon l’UC** ) **UC Taille maxi TSX H57 24 M 193 koctets TSX H57 44 M 440 koctets

14 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 l’API redondant rafraichi ses propres SORTIES gérées dans sa section première

15 Schéma de transfert de base de données
Les valeurs des modules de sortie in-rack (objets %Q et %QW) Les valeurs des mots de commande %MW ( sauf %MW ) 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 des données des EF et DFB États SFC Quelques bits et mots systèmes: - %S30, %S31, %S38, %S50, %S59, %S93, %S94 - %SW0, %SW1, %SW8, %SW9, %SW49... %SW53, %SW59, %SW60, %SW70, %SW108 - %SD18 et %SD20 sont échangés seulement lors de la commutation

16 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 Échange des données Temps de système = HSBY Copro (temps pour préparer la table CPU => COPRO ms par 100 kb) + Échange des données ( temps d’échange des données - 30 ms par 100 kb) Program SORTIE ENTREE ATTENTE + HSBY Copro Échange des données

17 Comportement et commutation HSBY Timing du transfert de la base de données - 2
Aucun impact sur le temps de cycle de l’API primaire 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. ENTREE HSBY Copro Program SORTIE SORTIE ENTREE ATTENTE + HSBY Copro Échange des données 1 section SORTIE ENTREE ATTENTE + HSBY Copro Échange des données

18 Comportement et commutation HSBY Timing du transfert de la base de données - 3
Temps de cycle de l’API primaire est prolongé 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 ENTREE HSBY Copro Effet: SORTIE in-rack clignote (non dans le cas de I/O scanning) car les sorties sont gérées en parallèles ATTENTE + HSBY Copro Échange des données Program SORTIE 1 section ENTREE SORTIE HSBY Copro + ATTENTE ENTREE Échange des données ATTENTE + HSBY Copro

19 Avec E/S Ethernet

20 ** le pire au niveau performance de commutation
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

21 Configuration Unity Pro Onglet renseignements
L’état du Hot Standby est affiché dans cet écran.

22 Configuration Unity Pro Onglet Hot Standby - ETY 'monitoré'
Au moins 1 TSXETY 'monitoré' obligatoire.

23 Comportement et commutation HSBY Sélection de l’API primaire
A & B désignations: l’API avec l'adresse MAC la plus petite devient A. MAC1 = F4.01.6E.E MAC2 = B4.01.6E.E1 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

24 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)

25 Migration d’une application autonome
Restrictions à prendre en compte lors d’une migration: Hardware ETY4103/ETY5103 (il faut mettre à jour le firmware) Bacs non-extensibles : TSXRKY6 / TSXRKY8 / TSXRKY12 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 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):

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

27 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. PRIMAIRE est A et STANDBY est B A travers Unity ou l’appli, mettre à 1 bit 4 du %SW60 chez le PRIMAIRE RUN RUN ARRETER le PRIMAIRE A STANDBY B devient le PRIMAIRE Télécharger l’OS par UNITY LOADER et l’appli en A A B Passer l’API en RUN PLC A devient le STANDBY Se connecter à B en Unity et arrêter l’API PLC A devient PRIMARY / B STANDBY Télécharger l’OS par UNITY LOADER et l’appli en B Passer l’automate en RUN API B devient le STANDBY A travers Unity ou l’appli, remettre à 0 le bit 4 du %SW60 chez le PRIMAIRE

28 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 non-transfert. Ces informations peuvent être envoyées depuis l'API redondant vers l'API primaire à l'aide des registres inversés %SW62 à %SW65. 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.

29 Positionnement fonctionnel de l'offre par rapport à Quantum Unity

30 Segmentation du marché Premium ou Quantum HSBY?
Caractéristiques techniques mènent à positionnement sur le marché 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 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

31 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 PRIMAIRE Premium STANDBY Anneau Ethernet E/S 10/100 Mbps Modicon M340 Advantys STB Momentum

32 Architecture Rockwell ControlLogix Îles Flex I/O via ControlNet
Rapidement : Redondance matériel avec module redondant dédié Raccordement duel

33 Architecture Siemens Îles ET200 via Profibus
Rapidement : Redondance dans le logiciel Raccordement duel

34 Architecture Siemens S7 400H Îles ET200 E/S via Profibus
Rapidement : Redondance matériel Raccordement duel Rack 0 Rack 1 IM avec ET200M IM 157 avecPA bus Y-Link avec DP bus

35 Segments du marché Performance
Redondance matériel Fast S/O on CPU & Rack I/O Fast S/O on Remote I/O Siemens S7400H Quantum Hot Standby AB ControlLogix Slow S/O on Remote I/O Omron CS1D ETY Premium Hot Standby Redondance dans le logiciel Slow S/O on CPU & Rack I/O SiemensSoftRed Premium WSBY Lent Rapide sauf petites applications Rapide Très rapide SCAN

36 Positionnement de prix
Comparaison de: Premium HSBY vs. STB I/O sur Ethernet Siemens SoftRed vs. ET200 I/O sur Profibus Siemens S7400H vs. ET200 I/O sur Profibus Rockwell Contrologix avec Flex I/O via ControlNet

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

38 Argumentation de ventes
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 M340 ou choisir Quantum HSBY Pas de redondance en alimentation. Répétez îles STB ou choisir Quantum Pas de download automatique du primaire au standby (EU)

39 Ventes Globales Ventes globales Par segment du marché
~100 pièces – divisés également entre les deux références. Aucun problème de qualité! Par segment du marché

40 Applications ciblés 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 Power Tunnel Airport Water

41 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