提高PLC控制系統(tǒng)可靠性的措施(7)
提高PLC控制系統(tǒng)可靠性的措施
導讀: 雖然PLC具有很高的可靠性,并且有很強的抗干擾能力,但在過于惡劣的環(huán)境或安裝使用不當?shù)惹闆r下,都有可能引起PLC內部信息的破壞而導致控制混亂,甚至造成內部元件損壞。
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,由此引起停產或設備損壞將造成極大的經濟損失。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,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。
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)正常運行時,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,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行刷新。當主CPU模塊發(fā)出故障信息后,RPU在1~3個掃描周期內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)的結構較冗余系統(tǒng)簡單,雖然也有兩個CPU模塊在同時運行一個程序,但沒有冗余處理單元RPU。系統(tǒng)兩個CPU模塊的切換,是由主CPU模塊通過通信口與備用CPU模塊進行通信來完成的。兩套CPU通過通訊接口連在一起。當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,由主CPU通知備用CPU,并實現(xiàn)切換,其切換過程一般較慢。
導讀: 雖然PLC具有很高的可靠性,并且有很強的抗干擾能力,但在過于惡劣的環(huán)境或安裝使用不當?shù)惹闆r下,都有可能引起PLC內部信息的破壞而導致控制混亂,甚至造成內部元件損壞。
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,由此引起停產或設備損壞將造成極大的經濟損失。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,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。
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)正常運行時,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,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行刷新。當主CPU模塊發(fā)出故障信息后,RPU在1~3個掃描周期內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)的結構較冗余系統(tǒng)簡單,雖然也有兩個CPU模塊在同時運行一個程序,但沒有冗余處理單元RPU。系統(tǒng)兩個CPU模塊的切換,是由主CPU模塊通過通信口與備用CPU模塊進行通信來完成的。兩套CPU通過通訊接口連在一起。當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,由主CPU通知備用CPU,并實現(xiàn)切換,其切換過程一般較慢。
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