探討:如何使PLC系統(tǒng)更穩(wěn)定可靠地工作(7)
探討:如何使PLC系統(tǒng)更穩(wěn)定可靠地工作
導(dǎo)讀: 雖然PLC具有很高的可靠性,并且有很強(qiáng)的抗干擾能力,但在過于惡劣的環(huán)境或安裝使用不當(dāng)?shù)惹闆r下,都有可能引起PLC內(nèi)部信息的破壞而導(dǎo)致控制混亂,甚至造成內(nèi)部元件損壞。
3.消除預(yù)知干擾
某些干擾是可以預(yù)知的,如PLC的輸出命令使執(zhí)行機(jī)構(gòu)(如大功率電動(dòng)機(jī)、電磁鐵)動(dòng)作,常常會(huì)伴隨產(chǎn)生火花、電弧等干擾信號(hào),它們產(chǎn)生的干擾信號(hào)可能使PLC接收錯(cuò)誤的信息。在容易產(chǎn)生這些干擾的時(shí)間內(nèi),可用軟件封鎖PLC的某些輸入信號(hào),在干擾易發(fā)期過去后,再取消封鎖。
六、采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)
某些控制系統(tǒng)(如化工、造紙、冶金、核電站等)要求有極高的可靠性,如果控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障,由此引起停產(chǎn)或設(shè)備損壞將造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,僅僅通過提高PLC控制系統(tǒng)的自身可靠性是滿足不了要求。在這種要求極高可靠性的大型系統(tǒng)中,常采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)來有效地解決上述問題。
1.冗余系統(tǒng)
所謂冗余系統(tǒng)是指系統(tǒng)中有多余的部分,沒有它系統(tǒng)照樣工作,但在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),這多余的部分能立即替代故障部分而使系統(tǒng)繼續(xù)正常運(yùn)行。冗余系統(tǒng)一般是在控制系統(tǒng)中最重要的部分(如CPU模塊)由兩套相同的硬件組成,當(dāng)某一套出現(xiàn)故障立即由另一套來控制。是否使用兩套相同的I/O模塊,取決于系統(tǒng)對可靠性的要求程度。
探討:如何使PLC系統(tǒng)更穩(wěn)定可靠地工作
兩套CPU模塊使用相同的程序并行工作,其中一套為主CPU模塊,一塊為備用CPU模塊。在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),備用CPU模塊的輸出被禁止,由主CPU模塊來控制系統(tǒng)的工作。同時(shí),主CPU模塊還不斷通過冗余處理單元(RPU)同步地對備用CPU模塊的I/O映像寄存器和其它寄存器進(jìn)行刷新。當(dāng)主CPU模塊發(fā)出故障信息后,RPU在1~3個(gè)掃描周期內(nèi)將控制功能切換到備用CPU。I/O系統(tǒng)的切換也是由RPU來完成。
a)冗余系統(tǒng)b)熱備用系統(tǒng)
2.熱備用系統(tǒng)
熱備用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較冗余系統(tǒng)簡單,雖然也有兩個(gè)CPU模塊在同時(shí)運(yùn)行一個(gè)程序,但沒有冗余處理單元RPU。系統(tǒng)兩個(gè)CPU模塊的切換,是由主CPU模塊通過通信口與備用CPU模塊進(jìn)行通信來完成的。兩套CPU通過通訊接口連在一起。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),由主CPU通知備用CPU,并實(shí)現(xiàn)切換,其切換過程一般較慢。
導(dǎo)讀: 雖然PLC具有很高的可靠性,并且有很強(qiáng)的抗干擾能力,但在過于惡劣的環(huán)境或安裝使用不當(dāng)?shù)惹闆r下,都有可能引起PLC內(nèi)部信息的破壞而導(dǎo)致控制混亂,甚至造成內(nèi)部元件損壞。
3.消除預(yù)知干擾
某些干擾是可以預(yù)知的,如PLC的輸出命令使執(zhí)行機(jī)構(gòu)(如大功率電動(dòng)機(jī)、電磁鐵)動(dòng)作,常常會(huì)伴隨產(chǎn)生火花、電弧等干擾信號(hào),它們產(chǎn)生的干擾信號(hào)可能使PLC接收錯(cuò)誤的信息。在容易產(chǎn)生這些干擾的時(shí)間內(nèi),可用軟件封鎖PLC的某些輸入信號(hào),在干擾易發(fā)期過去后,再取消封鎖。
六、采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)
某些控制系統(tǒng)(如化工、造紙、冶金、核電站等)要求有極高的可靠性,如果控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障,由此引起停產(chǎn)或設(shè)備損壞將造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,僅僅通過提高PLC控制系統(tǒng)的自身可靠性是滿足不了要求。在這種要求極高可靠性的大型系統(tǒng)中,常采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)來有效地解決上述問題。
1.冗余系統(tǒng)
所謂冗余系統(tǒng)是指系統(tǒng)中有多余的部分,沒有它系統(tǒng)照樣工作,但在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),這多余的部分能立即替代故障部分而使系統(tǒng)繼續(xù)正常運(yùn)行。冗余系統(tǒng)一般是在控制系統(tǒng)中最重要的部分(如CPU模塊)由兩套相同的硬件組成,當(dāng)某一套出現(xiàn)故障立即由另一套來控制。是否使用兩套相同的I/O模塊,取決于系統(tǒng)對可靠性的要求程度。
探討:如何使PLC系統(tǒng)更穩(wěn)定可靠地工作
兩套CPU模塊使用相同的程序并行工作,其中一套為主CPU模塊,一塊為備用CPU模塊。在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),備用CPU模塊的輸出被禁止,由主CPU模塊來控制系統(tǒng)的工作。同時(shí),主CPU模塊還不斷通過冗余處理單元(RPU)同步地對備用CPU模塊的I/O映像寄存器和其它寄存器進(jìn)行刷新。當(dāng)主CPU模塊發(fā)出故障信息后,RPU在1~3個(gè)掃描周期內(nèi)將控制功能切換到備用CPU。I/O系統(tǒng)的切換也是由RPU來完成。
a)冗余系統(tǒng)b)熱備用系統(tǒng)
2.熱備用系統(tǒng)
熱備用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較冗余系統(tǒng)簡單,雖然也有兩個(gè)CPU模塊在同時(shí)運(yùn)行一個(gè)程序,但沒有冗余處理單元RPU。系統(tǒng)兩個(gè)CPU模塊的切換,是由主CPU模塊通過通信口與備用CPU模塊進(jìn)行通信來完成的。兩套CPU通過通訊接口連在一起。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),由主CPU通知備用CPU,并實(shí)現(xiàn)切換,其切換過程一般較慢。
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