PLC軟件冗余系統(tǒng)在燃油鍋爐中的應(yīng)用
在重要的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域和軍用產(chǎn)品設(shè)計中,采用冗余技術(shù)提高控制系統(tǒng)可靠性的做法越來越普遍。常規(guī)的冗余就是采用成倍增加元件的方式來參與控制,以期能夠?qū)⒁蚩刂圃O(shè)備的意外而導(dǎo)致的停機降到最少。
燃油鍋爐是輸油管道加熱系統(tǒng)中的加熱設(shè)備,鍋爐的無故障運行是整個輸油管道網(wǎng)絡(luò)正常工作的保證。在鍋爐控制系統(tǒng)中,設(shè)計采用兩組獨立運行的西門子PLC軟件冗余控制系統(tǒng),保證加熱系統(tǒng)的可靠、連續(xù)、安全運行。
冗余常見的方式是中央處理器冗余、I/O冗余和通訊冗余。中央處理器單元冗余(即一用一備或一用多備),在主處理器單元失效時,備用處理器單元自動投入運行,接管控制。在控制權(quán)的交互方式上又可分為硬件冗余和軟件冗余兩種。硬件冗余是采用硬件方式進行切換,不用編程。除了成對的使用處理器外,還用專用的熱備模塊,熱備模塊負(fù)責(zé)檢測處理器,一旦發(fā)現(xiàn)主處理器失效,馬上將系統(tǒng)控制權(quán)交給備用處理器。硬件冗余均采用光纖通訊,通訊速度快,系統(tǒng)穩(wěn)定,切換時間更短,但是成本也比較高。軟件冗余方式只需要成對的處理器,用軟件編程的方式進行處理器的切換,組成比較經(jīng)濟,構(gòu)成十分靈活,但程序處理需要一定的時間,對于時鐘同步及切換時間要求不是十分嚴(yán)格的場合,選用軟件冗余方式還是非常經(jīng)濟有效的。
1.控制系統(tǒng)構(gòu)成:
1.1監(jiān)控系統(tǒng)整體設(shè)計
本控制方案設(shè)計采用了SIMATICWinCC組態(tài)軟件來實現(xiàn)過程控制的上位機組態(tài),WinCC是在生產(chǎn)和過程自動化中解決可視化和控制任務(wù)的工業(yè)技術(shù)系統(tǒng)。下位機控制系統(tǒng)設(shè)計采用兩套獨立的西門子SIMATICS7-300系列PLC實現(xiàn)冗余控制,其編程軟件STEP-7功能強大,模塊化結(jié)構(gòu),優(yōu)化了用戶程序。
監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成實現(xiàn)如圖1:
監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成
圖1冗余監(jiān)控系統(tǒng)










