Solution Unity Premium Hot Standby

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Solution Unity Premium Hot Standby

• Présentateur Tom Royal
• Americas Business Support
• End User Domain Automation BU

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Au programme aujourdhui

• Introduction
• Description de loffre
• 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

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Introduction Quest-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)

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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 lUC
  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.

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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 dUC 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 dUC
Primary
Standby
ETY
ETY
SCY
ETY
ETY
SCY
EthernetI/O Scanner
Switch
ATV61
STB
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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 (gt 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
  (gt v4.0)
• Les processeurs vont avoir une couche Conformal
  (TSXH57.4MC)
• Certifications
• Identiques à celles de la solution Premium
  autonome (secteur industriel et maritime)

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Architecture typique avec E/S redondant et
réseau SCADA
Premium primaire
ETG1000
ATV61
Ethernet TCP/IP network 1
STB
Modbus
Tesys U
CPU-syncLink
Ethernet I/O Scanner RING
VIJEO CITECT
OTB
XBT-GT
Ethernet TCP/IP network 2
Momentum I/O
Premium redondant
Fibre optique et double raccordement possibles
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Étape de configuration HSBY

• Modules autorisés
• TSX ETY 4103 / 5103 (SV gt4.1)
• 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

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Propositions de valeur Programmation et
opération faciles

• Programmation facile
• Réalisation aussi vite que celle dune
  application autonome
• Aucune programmation utilisateur spécifique
  requis
• Accès a tous les avantages dUnity Pro et
  IEC1131-3
• Opération facile
• Hot Swap et auto-reconfiguration pour certains
  modules dE/S
• Commutation sans à-coups (bumpless) pour les
  entrées/sorties Ethernet
• Commutation sans à-coups pour SCADA HMI
  (basculement dadresse IP)
• Efficace
• Profite de nos connaissances Hot Standby
• Echange de données de contexte efficace (aucune
  programmation dapplication)
• Utilise le hardware Premium haut-performant
• Exécution performances

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Comportement et commutation HSBYPrincipes du
système Premium Hot Standby
Liaison de synchronisation dUC
Liaison de synchronisation dETY
Il nest pas possible davoir 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).
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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

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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

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Comportement et commutation HSBY Schéma de
transfert de base de données
La base de données est dressée automatiquement
par le système dexploitation de lAPI primaire
et envoyée a chaque tour de cycle vers lAPI
redondant. Cette échange est effectuée par les
coprocesseurs Ethernet dans les deux API.
Base de données
Redondant
Primaire
Registres inverses

• Variables localisées (128 ko maxi)
• Tous Variables localisées jusquà 300 ko (selon
  lUC )

UC Taille maxi
TSX H57 24 M 193 koctets
TSX H57 44 M 440 koctets
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Comportement et commutation HSBYTiming du
transfert de la base de données - 1
Au départ de chaque tour de cycle, les contenus
de la mémoire données dans lAPI Primaire sont
envoyés à lAPI Standby.
1 Temps requis pour copier les données dappli
à la couche de communication. 2 Le système Hot
Standby alors pourra envoyer les données de
lAPI primaire vers lAPI redondant
lAPI redondant rafraichi ses propres SORTIES
gérées dans sa section première
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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 MW0
  - 99 )
• Les valeurs des entrées/sorties TOR forcées
• Les valeurs des entrées/sorties des équipements
  à distance
• Les données de lappli utilisateur (localisées
  et non-localisées) ainsi que les données de
  système de lAPI 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

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Performance de la solution Hot Standby

• Temps de système  overhead  Le temps
  nécessaire pour copier les données de
  lapplication 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 gt COPRO 10 ms par 100
kb) Échange des données ( temps déchange des
données - 30 ms par 100 kb)
Program
SORTIE
ENTREE
ATTENTE HSBY Copro
Échange des données
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Comportement et commutation HSBY Timing du
transfert de la base de données - 2
Aucun impact sur le temps de cycle de lAPI
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
ATTENTE HSBY Copro
Échange des données
1 section
SORTIE
ENTREE
ATTENTE HSBY Copro
Échange des données
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Comportement et commutation HSBY Timing du
transfert de la base de données - 3
Temps de cycle de lAPI 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
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
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Avec E/S Ethernet
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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
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Configuration Unity Pro Onglet renseignements
Létat du Hot Standby est affiché dans cet écran.
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Configuration Unity Pro Onglet Hot Standby - ETY
'monitoré'
Au moins 1 TSXETY 'monitoré' obligatoire.
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Comportement et commutation HSBYSélection de
lAPI primaire

• A B désignations
• lAPI avec l'adresse MAC la plus petite devient
  A.
• MAC1 00.80.F4.01.6E.E1 MAC2
  00.80.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 lAPI redondant en premier afin déviter
  une commutation inutile

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Comportement et commutation HSBYÉvénements qui
déclenchent une commutation

• Défaut dalimentation dans le bac UC
  (commutation la plus lente à cause de lattente
  du timeout chien de garde)
• Défaut de programme dappli 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
  lAPI redondant, pas de commutation si cest
  lAPI primaire)

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Migration dune application autonome

• Restrictions à prendre en compte lors dune
  migration
• Hardware
• ETY4103/ETY5103 (il faut mettre à jour le
  firmware)
• Bacs non-extensibles TSXRKY6 / TSXRKY8 /
  TSXRKY12
• Programme dapplication
• 100 premiers mots mémoires (MW) ne sont pas
  échanges entre lAPI primaire et lAPI redondant
• Première section dans lAPI primaire nest pas
  scrute
• Pas de taches dévénements, fronts montants,
  commandes SAVE_PARAM
• Ethernet
• Interdiction dutiliser 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, lAPI sera toujours désigné  A  -gt
  il faut prendre ceci en compte
• Lien syncro UC NOK -gt car lAPI redondant est
  absent.
• Prévoit un temps de cycle prolongé (à cause du
  temps nécessaire pour léchange des données entre
  les deux automates)

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Comportement et commutation HSBYOnline
Modifications

• Rappel une différence de logique nest pas
  permis dans un système Hot Standby.

• Primaire est A and Standby est B

B
A
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Comportement et commutation HSBYProcédure de
mise à jour dOS
Rappel Différence de révision dOS est permis
dans un système Premium Hot Standby.

• PRIMAIRE est A et STANDBY est B

• A travers Unity ou lappli, mettre à 1 bit 4 du
  SW60 chez le PRIMAIRE

RUN
RUN

• Télécharger lOS par UNITY LOADER et lappli en
  A

B
A

• Télécharger lOS par UNITY LOADER et lappli en B

• Passer lautomate en RUN
• API B devient le STANDBY

• A travers Unity ou lappli, remettre à 0 le bit 4
  du SW60 chez le PRIMAIRE

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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 deréaliser le diagnostic Hot Standby.
• Vous pouvez obtenir plus d'informations de
  diagnosticen 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 marchéPremium 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 deau

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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
Advantys STB
Modicon M340
Momentum
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Architecture Rockwell ControlLogixÎles Flex I/O
via ControlNet

• Rapidement
• Redondance matériel avec module redondant
  dédié
• Raccordement duel

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Architecture SiemensÎles ET200 via Profibus

• Rapidement
• Redondance dans le logiciel
• Raccordement duel

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Architecture Siemens S7 400HÎles ET200 E/S via
Profibus

• Rapidement
• Redondance matériel
• Raccordement duel

Rack 0
Rack 1
IM 153-2 avec ET200M
IM 157 avecPA bus
Y-Link avec DP bus
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Segments du marché Performance
Performance
Redondance matériel
Fast S/O on Remote I/O
Fast S/O on CPU Rack I/O
Slow S/O on Remote I/O
Redondancedans le logiciel
Slow S/O on CPU Rack I/O
SiemensSoftRed
Premium WSBY
Lent
Très rapide
Rapide sauf petites applications
Rapide
SCAN
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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

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Argumentation de ventes

• Points saillants de loffre
• 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 dadresses IP et choix dEthernet (SI
  - Everybody)
• Investissement sûre (EU)
• Topologie en anneau permet meilleure redondance
  (mieux que Siemens et Rockwell)

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Argumentation de ventes

• Points faibles (et comment les adresser)
• Compatibilité avec linstrumentation 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)

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Ventes Globales

• Ventes globales
• 100 pièces divisés également entre les deux
  références.

Aucun problème de qualité!

• Par segment du marché

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Applications ciblés

• Solution tolérante de fautes pour applications où
  une haute performance de basculement nest 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

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Exemples dapplications ciblés

• Eau
• traitement
• désaliénation

• Production de lélectricité
• Barrages hydroélectriques
• Infrastructure routière
• Éclairage, ventilation et signalisation
• Signalisation routière
• Infrastructure de rivières
• Écluses
• Infrastructure daéroports
• Éclairage et signalisation