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高可用性自动化系统用于将发生生产故障的危险降到程度。与生产故障所造成的损失相比，高可用性自动化系统的较高投资成本通常显得微不足道。生产故障的成本越高，就越值得使用一个高可用性系统。

高可用性 SIMATIC PCS 7 自动化系统可以在其自己的系统组态中使用，或与标准和安全型的自动化系统一起使用。

由两个电气隔离冗余子系统组成的 AS 410H可以安装在一个带分段背板总线的 UR2-H 紧凑型机架上，或安装在两个单独的机架上（UR1 或 UR2）。在两个机架中进行配置的优点是，冗余子系统在空间开（例如，通过一个耐火墙），并且可以相互分开很远。根据所使用的模块，两个子系统间的距离可以从 10 m 直至 10 km。由于这种电气隔离，系统还可以抗电磁干扰。

AS 套件的单独组态

通过选择预组态的订货单元，可定义高可用性自动化系统的组态及其订货号。

从印刷版样本的“订货数据”部分的表中，可以选择典型组合。通过西门子工业产品网上商城 ( ) 中的 SIMATIC PCS 7 AS 410 冗余站在线选型软件，可以获得完整的选型范围。

订货信息:

对于一个基于 2 个单站 (AS 410S) 的 AS 410H 冗余配置，还需要 4 个模块（远 10 m 或 10 km) 和 2 个光纤同步电缆。其选型取决于两个 AS 单站之间的距离。

必须单独订购长于 1 m 的同步光纤电缆（每种情况下都需要 2 根电缆）。

后续性能提高/
使用冗余 PROFINET (R1)

如果在组态、调试或运行过程中达到了由订购的系统扩展卡定义的系统限制，那么使用相应数量的 CPU 410 扩展包（100 个 PO/500 个 PO）就可以。*进行硬件改动。

除提高性能外，也可以扩展 PROFINET 功能。如果需要使用冗余 PROFINET (R1) 来代替 PROFINET 系统冗余 (S2)，那么可以使用 "CPU 410 扩展包 PN Red” 来扩展该功能。

通过 PROFIBUS DP 实现 I/O 连接

分布式过程 I/O 可以直接或通过下层现场总线（PROFIBUS PA 或 基金会现场总线 H1）集成到 PROFIBUS DP 网段中。

带分布式过程 I/O 的多个 PROFIBUS DP 段可以在 AS 410H 高性能性自动化系统上操作。两个 CPU 410-5H Process Automation 站中的每个站都集成了一个 PROFIBUS DP 接口。针对每个冗余子系统，多可以另外配置 4 个 PROFIBUS DP 接口，这些接口带附加的 CP 443-5 PROFIBUS DP 接口模块（带保形涂层）。

通过冗余 PROFIBUS DP 总线，过程 I/O 可以按如下方式连接到 AS 410H：

通过**总线模块上带 2 个 IM 153-2 高性能型接口模块的 ET 200M 远程 I/O 站

通过**端子模块上带 2 个 IM 152-1 的 ET 200iSP 远程 I/O 站

通过 PROFIBUS PA 上的现场设备，该设备通过 PA 连接至两个冗余的 IM 153-2 高性能接口模块

基金会现场总线 H1 上经由冗余 Compact FF Link 对连接的现场设备

通过非冗余 PROFIBUS DP 设备，如 Y Link 上的 ET 200S 或 ET 200pro 远程 I/O 站。

通过 PROFINET 实现 I/O 连接

高可用性 AS 410H 自动化站可通过 PROFINET IO 与远程 I/O 站（例如，ET 200M 或 ET 200SP 远程 I/O 站）相连。为此，只能使用自动化站上集成在 CPU 中的 PROFINET 接口。

大可用性及短故障反应时间由 AS 410H 和 I/O 设备的系统冗余实现。系统冗余指的是一种 PROFINET IO 通信，其中，每个 I/O 设备都通过拓扑网络与一个AS 410H 的两个 CPU 之一建立通信连接。CPU 的故障不会自动导致所连接的 I/O 设备发生故障。

使用可通过不同类型 CPU 进行扩展的 S7-400 自动化系统，可得到 AS 410 自动化系统的替代系统。可在采用 SIMATIC PCS 7 V7/V8 的工厂中使用的这些系统分类如下：

标准自动化系统

高可用性自动化系统

安全型的自动化系统

标准自动化系统

AS 414‑3、AS 414‑3IE、AS 416‑2、S 416‑3、AS 416‑3IE 和 AS 417‑4 标准自动化系统非常坚固耐用，具备强大的处理和通信性能。

AS 414-3 和 AS 414-3IE 是面向具有较小数量结构的小规模应用量身定制的。它们通过基于 S7-400 控制器系列的模块化和可扩展的系统，满足了入门级解决方案的要求。较大数量框架可通过 AS 416-2、AS416-3/416-3IE 和 AS 417-4 自动化系统来实现。这些系统是中型和大型工厂的系统。

高可用性自动化系统

采用高可用性自动化系统的目标是大限度降低生产中断的风险。根据基本设计的不同，可以将这些系统分类为：

AS 单站：仅带一个 CPU 的 AS 412-5-1H、AS 414‑5‑1H、AS 416‑5‑1H 和 AS 417‑5‑1H，例如，用于以下应用：

以后扩展为冗余系统

UR1 机架上的冗余配置，包括 2 个单站、4 个模块和 2 条同步光纤电缆

AS 冗余站：带 2 个冗余 CPU 的 AS 412‑5‑2H、AS 414‑5‑2H、AS 416‑5‑2H 和 AS 417‑5‑2H，安装在公用机架 (UR2-H) 或两个独立机架 (UR2) 上

安全型的自动化系统

安全型自动化系统（F/FH 系统）用于发生事故时可造成人员危险、装置破坏或环境污染的安全型应用。这些系统基于高可用性自动化系统的硬件，可通过 SIMATIC S7 F Systems 的安全功能进行扩展。

根据设计形式的不同，可以将其分为：

AS 单站
仅带一个 CPU（安全型）的 AS 412F、AS 414F、AS 416F 和 AS 417F

AS 冗余站
带两个冗余 CPU（安全型和高可用性）的 AS 412FH、AS 414FH、AS 416FH 和 AS 417FH

安全型 F/FH 系统与 ET 200 分布式 I/O 系统的安全型 F 模块或通过现场总线直接连接的故障安全变送器配合使用，不仅可检测过程中的故障，还可检测自身的内部故障。一旦发生故障，系统将自动使设备处于安全状态。FH 系统的冗余性仅用于增加可用性，与处理安全功能或相关的故障检测无关。

所有 F/FH 系统都经过 TÜV，符合 IEC 61508 标准高为 SIL 3 的安全要求。

设计

机架

仅具有一个 CPU 的自动化系统（AS 单站）可安装在 UR1 机架（18 个插槽）或 UR2 机架（9 个插槽）上。

由两个电气隔离的冗余子系统组成的自动化系统（AS 冗余站）可以安装在一个带分段背板总线的 UR2‑H 紧凑型机架上，或安装在两个单独的机架上（UR1 或 UR2）。通过两个机架的这种设计，可物理分离冗余子系统，如通过一个防火隔板并间隔 10 km。由于这种电隔离，系统还可以抗电磁干扰。

冗余电源

如果有两个为系统供电的单独电源，则可使用冗余电源来提高自动化系统的可用性（2 个电源为一个 AS 单站供电，或 1 个或 2 个电源为 AS 冗余站的每个子系统供电）。

通过工业以太网 (IE) 工厂总线进行通信

每个标准自动化系统都通过 CP 443-1 通信模块连接到工业以太网工厂总线。

如果高可用性和安全自动系统中集成的 PN/IE 接口不用于 PROFINET IO，那么这些接口也可用于连接至工业以太网工厂总线。否则，1H/F 系统（AS 单站）以及 2H/FH 系统的两个子系统（AS 冗余站）可各通过一个 CP 443‑1 通信模块连接到工厂总线。

通过 PROFIBUS DP 实现 I/O 连接

分布式过程 I/O 可以直接或通过下层现场总线（PROFIBUS PA 或 基金会现场总线 H1）集成到 PROFIBUS DP 网段中。

带分布式过程 I/O 的多个 PROFIBUS DP 网段可在标准自动化系统、1H/F 系统（AS 单站）或 2H/FH 系统（AS 冗余站）上运行。下表概括介绍了可组态的 PROFIBUS DP 接口的数目和类型。