冗余技術(shù)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)分析

通過(guò)控制系統(tǒng)冗余原理與方法的具體分析可以看到，系統(tǒng)的可用性在很大程度上取決于那些MTBF值較低而能對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行造成重大影響的部件，如主控制卡、網(wǎng)絡(luò)、電源、通訊轉(zhuǎn)發(fā)卡等。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)，可以大大提高系統(tǒng)的可用性。

下面以SUPCONJX-300X為例分析冗余的實(shí)現(xiàn)方式：

SUPCONJX-300X型集散控制系統(tǒng)[1]的各個(gè)部件的冗余，實(shí)現(xiàn)了從電源、主控制器、過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)，直至I/O卡件的冗余。

JX-300X型DCS采用全智能化、全數(shù)字化設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上成功地實(shí)現(xiàn)了卡件的熱插拔、故障診斷、信息同步等前文提到的各項(xiàng)技術(shù)。該系統(tǒng)采用典型控制系統(tǒng)三層模型，每個(gè)層次內(nèi)均可冗余配置，而層次之間采用全冗余連接。即整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)以冗余過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)(SCnet)和冗余現(xiàn)場(chǎng)I/O總線(xiàn)(SBUS)為高可靠的連接通道，系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)部件的運(yùn)行和部件之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接都可冗余。

根據(jù)控制系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)部件功能定位的不同，采用了具體方式有所差別，具體策略為：

1)主控制卡的冗余

主控制卡是整個(gè)系統(tǒng)的核心控制單元，完成系統(tǒng)的控制任務(wù)。而冗余技術(shù)各個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)在此得到充分應(yīng)用。互為冗余的兩塊主控制卡軟件、硬件**，它們執(zhí)行同樣的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用程序，在工作/備用冗余邏輯電路的控制下，其中一個(gè)運(yùn)行在工作狀態(tài)(工作卡)，另外一個(gè)運(yùn)行在備用狀態(tài)(備用卡)，如圖2所示。工作卡和備用卡之間具有公共的冗余邏輯控制電路和的高速對(duì)等冗余通訊通道，同時(shí)也可以通過(guò)I/O總線(xiàn)和過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互或故障診測(cè)。互為冗余的主控制卡都能訪(fǎng)問(wèn)I/O和過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)，備用模式下的主控制卡執(zhí)行診斷程序，監(jiān)視工作卡的狀態(tài)，通過(guò)周期查詢(xún)工作卡件中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，接受工作卡發(fā)送的實(shí)時(shí)控制運(yùn)行信息。備用處理器可隨時(shí)保存的控制數(shù)據(jù)，以保證工作/備用的無(wú)擾動(dòng)切換，但工作模式下的主控制卡起著控制、輸出、實(shí)時(shí)過(guò)程信息發(fā)布，等決定性的作用(具有發(fā)言權(quán))。冗余技術(shù)的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)信息同步，而信息同步的zui終目的是為了實(shí)現(xiàn)冗余部件之間無(wú)擾動(dòng)切換。我們把信息同步的方法分為“自然同步”和“強(qiáng)制同步”。 ABB PLC AC500-ECO模塊接線(xiàn)端子TA564-11

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ABB PLC AC500-ECO模塊DX561

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ABB PLC AC500-ECO模塊PM564-TP-ETH

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ABB PLC AC500-ECO模塊接線(xiàn)端子TA565-11

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