C135 PCS 7 (PCS7)
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Sustitución de controladores CPU 410-5H y transferencia de tarjetas de expansión del sistema en SIMATIC PCS 7

Al sustituir un controlador SIMATIC PCS 7 CPU 410-5H, la tarjeta de expansión del sistema (SEC) de hardware se puede extraer de la CPU original e instalar directamente en la CPU de repuesto. La SEC contiene el derecho de procesamiento de hardware, reteniendo la capacidad total de objetos de proceso (PO) del controlador, incluidos los paquetes de expansión cargados previamente. Sin embargo, los ingenieros deben distinguir la capacidad de la SEC de hardware de las licencias de software AS Runtime PO gestionadas en Automation License Manager; antes de sustituir una CPU operativa, cualquier PO de software registrado debe devolverse a la estación de ingeniería para preservar los recuentos de licencias de software.

Índice de contenidos

Diferencia entre la capacidad de la SEC de hardware y la licencia de software AS RT PO

Un requisito de conformidad crítico en la ingeniería de SIMATIC PCS 7 es mantener la distinción entre la capacidad de hardware del controlador y la licencia de tiempo de ejecución de software:

  1. Capacidad de hardware: Tarjeta de expansión del sistema (SEC):
    * La SEC es una tarjeta de hardware propietaria que se conecta en la ranura posterior de la CPU 410-5H.
    * Determina la capacidad de procesamiento físico del controlador, escalando desde 100 objetos de proceso (PO) hasta más de 2600 PO (o ilimitado en versiones específicas).
    * También determina si la CPU opera como estándar o tolerante a fallos (CPU 410-5H) o compacta (CPU 410E).
    * La capacidad de hardware reside permanentemente en la SEC. Cuando se cargan paquetes de expansión de capacidad (paquetes de expansión de la CPU 410), el derecho de PO actualizado se escribe directamente en la memoria criptográfica de la tarjeta SEC.
  2. Licenciamiento de software: Objetos de proceso de tiempo de ejecución del AS (AS RT PO):
    * Las licencias AS RT PO son licencias flotantes de software gestionadas en la estación de ingeniería (ES) mediante Automation License Manager (ALM).
    * Cuando se compila y carga un programa de AS, los PO de software se "reservan" desde el grupo de la ES hacia el controlador.
    * Un par redundante de AS 410-5H requiere un único grupo de licencias de software AS RT PO que cubra el programa de aplicación.

Arquitectura física y retención de datos de la tarjeta de expansión del sistema

La tarjeta de expansión del sistema contiene una EEPROM criptográfica segura que almacena:

  • Asociación de número de serie de hardware del controlador y claves de autorización.
  • Límite máximo permitido de PO de hardware (por ejemplo, 500 PO, 1000 PO, 1600 PO, más de 2600 PO).
  • Indicadores de autorización de tiempo de ejecución de seguridad intrínseca (F-Systems).

Debido a que todos los derechos de capacidad se almacenan en una memoria no volátil en la SEC, la tarjeta se puede extraer de una CPU defectuosa e insertar en una CPU 410-5H de repuesto con la misma revisión de firmware o una más reciente. El nuevo controlador reconoce inmediatamente la capacidad completa de PO de hardware integrada en la SEC transferida.

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|               CPU 410-5H Hardware Replacement Flow                |
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|  Original Defective CPU 410-5H                                    |
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|         |-- [Step 1: If CPU is responsive, book back AS RT POs]   |
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|         v                                                         |
|  Power Down Rack -> Extract SEC Card from Rear Slot               |
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|         v                                                         |
|  Insert Transferred SEC Card into Replacement CPU 410-5H          |
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|         v                                                         |
|  Seat Replacement CPU in Rack -> Power On                         |
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|  New CPU Reads SEC: Full Hardware Capacity Retained               |
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|         v                                                         |
|  Download HW Config & Program -> Re-Book AS RT POs from ES        |
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Procedimiento paso a paso para la sustitución de la CPU 410 y transferencia de la SEC

Siga este procedimiento estructurado al sustituir una CPU 410-5H:

Paso 1: Devolución de licencias de PO de software (si la CPU responde)

  1. Si la antigua CPU sigue siendo accesible a través del bus de planta, abra SIMATIC Manager en la ES.
  2. Seleccione el multiproyecto o el proyecto de AS de destino.
  3. Seleccione Options -> Charts -> Book back Process Objects (PO)....
  4. Siga el asistente para devolver las licencias de software AS RT PO reservadas desde la CPU al repositorio central de licencias ALM en la ES.

Paso 2: Desmantelamiento de hardware y extracción de la SEC

  1. Desconecte la alimentación del módulo de fuente de alimentación del bastidor S7-400.
  2. Desconecte los cables del bus de planta Ethernet y los módulos de sincronización (si es un sistema redundante 410-5H).
  3. Afloje el tornillo de fijación y extraiga la CPU 410-5H defectuosa del bastidor.
  4. En la parte posterior/inferior de la CPU, localice la ranura de la tarjeta de expansión del sistema.
  5. Presione cuidadosamente el pestillo de eyección y extraiga la tarjeta SEC. Guárdela en una bolsa antiestática.

Paso 3: Inserción de la SEC e instalación de la CPU de repuesto

  1. Desembale la CPU 410-5H de repuesto.
  2. Asegúrese de que la CPU de repuesto no contenga otra tarjeta SEC.
  3. Inserte firmemente la tarjeta SEC original en la ranura posterior de la CPU de repuesto hasta que el pestillo encaje con un clic.
  4. Deslice la CPU de repuesto en la ranura del bastidor de destino y asegure el tornillo de fijación.
  5. Vuelva a conectar los cables de red, los submódulos de sincronización y encienda el bastidor.

Paso 4: Descarga de hardware y programa

  1. En SIMATIC Manager, verifique la comunicación con el controlador a través de PLC -> Display Accessible Nodes.
  2. Compruebe la versión de firmware de la CPU: asegúrese de que el firmware de la CPU de repuesto sea igual o superior al de su predecesora.
  3. Descargue la configuración de hardware (HW Config -> PLC -> Download).
  4. Descargue el programa CFC (Charts -> Compile and Download Objects). La ES volverá a reservar automáticamente las licencias de software AS RT PO requeridas.

Gestión de la devolución de objetos de proceso del AS en Automation License Manager

Si la CPU original sufrió un fallo de hardware catastrófico y no puede comunicarse:

  • La tarjeta SEC conserva su capacidad de hardware sin problemas.
  • Sin embargo, las licencias de software AS RT PO reservadas en la CPU destruida permanecen registradas como "en uso" en la base de datos del proyecto de la ES.
  • Para recuperar licencias de software de un controlador destruido, utilice el procedimiento de Recuperación de licencias en SIMATIC Manager o póngase en contacto con el soporte técnico de Siemens con el informe de fallo de hardware para recreditar las claves de licencia flotantes perdidas en Automation License Manager.

Verificación

Confirme el reconocimiento correcto del hardware y la asignación de capacidad:

  1. Búfer de diagnóstico de la CPU e información del módulo:
    * En SIMATIC Manager, seleccione la CPU de repuesto y pulse Ctrl + D.
    * En la pestaña General, verifique el número de serie del controlador y la versión de firmware.
    * Seleccione la pestaña Performance / Capacity o Process Objects:
    • Confirme que el valor de Maximum Process Objects coincida con la clasificación de la SEC transferida (por ejemplo, 1000 PO o 2600 PO).
  2. Comprobación de Automation License Manager:
    * Abra ALM en la ES.
    * Verifique que el recuento activo de licencias AS RT PO refleje la utilización actual de la planta.
  3. Transición al modo RUN:
    * Coloque el interruptor de modo de la CPU en RUN.
    * Confirme que la CPU pasa al modo RUN con un LED verde fijo, sin indicaciones de fallo del sistema (SF) y con una ejecución cíclica saludable.

Limitaciones y precauciones operativas

  • Descargo de responsabilidad sobre la cotización del distribuidor: Todas las recomendaciones de adquisición, números de pedido de CPU de repuesto y paquetes de expansión SEC deben validarse con el catálogo actual de Siemens ST PCS 7 y confirmarse mediante la cotización de un distribuidor autorizado de Siemens.
  • Compatibilidad de firmware: Nunca baje el firmware de la CPU 410 por debajo de la versión mínima requerida por su versión de PCS 7 instalada (por ejemplo, el firmware V8.2 de la CPU 410-5H requiere PCS 7 V9.0 o superior; ejecutar en versiones anteriores de PCS 7 requiere modos de compatibilidad específicos).
  • Peligro de interrupción de alimentación: Nunca inserte ni extraiga la tarjeta de expansión del sistema mientras la CPU esté encendida; hacerlo puede dañar permanentemente la EEPROM y destruir la licencia de hardware.
  • La SEC no se puede compartir: Una tarjeta SEC no se puede duplicar ni compartir entre varias CPUs; cada CPU operativa requiere su propia tarjeta SEC física.

Preguntas frecuentes para ingenieros

  • ¿Se puede transferir una tarjeta SEC de una CPU 410-5H defectuosa a una CPU totalmente nueva?
    Sí, la SEC se puede transferir directamente a una CPU 410-5H de repuesto, habilitando inmediatamente toda la capacidad de PO de hardware en la nueva unidad.
  • ¿La SEC conserva los PO añadidos mediante paquetes de expansión?
    Sí, cuando se aplican los paquetes de expansión de la CPU 410, la capacidad adicional de PO se escribe permanentemente en la memoria criptográfica de la tarjeta SEC.
  • ¿Cuál es la diferencia entre la capacidad de la SEC y las licencias de software AS RT PO?
    La tarjeta SEC habilita el límite de procesamiento físico del controlador de hardware (por ejemplo, 1000 PO), mientras que AS RT PO es una licencia flotante de software gestionada a través de ALM en la ES.
  • ¿Qué sucede si enciendo una CPU 410-5H sin una tarjeta SEC instalada?
    La CPU no pasará al modo RUN y generará un fallo del sistema (SF) que indica que no hay ninguna tarjeta de expansión del sistema válida presente.
  • ¿Qué debo hacer si la CPU defectuosa no se puede encender para devolver los PO de software?
    La SEC transferida seguirá funcionando en la nueva CPU, pero la recuperación de los PO de software en ALM puede requerir el uso del procedimiento de recuperación de emergencia o ponerse en contacto con el soporte de Siemens.
  • ¿Puedo usar una CPU 410-5H en PCS 7 V7.0 o V8.0?
    La CPU 410-5H se introdujo en PCS 7 V8.1; utilizarla en entornos anteriores requiere paquetes de actualización de hardware específicos o configurarla bajo modos de compatibilidad de repuestos.
  • ¿Un par de AS 410-5H redundante requiere una o dos tarjetas SEC?
    Cada CPU física en un par redundante de AS 410-5H requiere su propia tarjeta SEC física idéntica con la misma capacidad de PO.
  • ¿Un par de AS redundante requiere dos conjuntos de licencias de software AS RT PO?
    No, las reglas oficiales de licenciamiento de Siemens exigen un solo grupo común de licencias de software AS RT PO para un par de controladores redundantes.
  • ¿Cómo puedo verificar la capacidad de PO cargada actualmente en una tarjeta SEC?
    Conéctese online en STEP 7, abra la información del módulo (Ctrl+D) y revise la pestaña Process Objects para ver la capacidad total autorizada de la SEC.
  • ¿Se puede usar una tarjeta SEC de una CPU 410E en una CPU 410-5H estándar?
    La tarjeta SEC dicta la identidad; instalar una tarjeta SEC de CPU 410E en una unidad de hardware 410-5H restringirá el controlador a los límites de la CPU 410E (máximo 200 PO).

Referencias técnicas

  • Portal Siemens Industry Online Support (SIOS): Manual de automatización de procesos con SIMATIC PCS 7 CPU 410-5H (ID de entrada: 96839331).
  • Manual de licencias y límites de configuración de SIMATIC PCS 7, Siemens AG.
  • Directrices de manejo de la tarjeta de expansión del sistema para CPU 410-5H de SIMATIC S7-400.

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PCS 7, CPU 410, CPU 410-5H, System Expansion Card, SEC, Process Objects, Licensing, Hardware Replacement

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