第5章_羅克韋爾PLC冗余控制系統(tǒng)

1、5.1 PLC5.1 PLC冗余控制系統(tǒng)概述冗余控制系統(tǒng)概述5.2 5.2 羅克韋爾羅克韋爾PLCPLC冗余控制系統(tǒng)架構(gòu)冗余控制系統(tǒng)架構(gòu)5.3 5.3 羅克韋爾羅克韋爾PLCPLC冗余控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)冗余控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖5-1所示為冗余系統(tǒng)示意圖。1 1冗余控制系統(tǒng)和熱備用系統(tǒng)冗余控制系統(tǒng)和熱備用系統(tǒng)所謂“冗余”系統(tǒng)，是指整個(gè)PLC控制系統(tǒng)由兩套完全相同的系統(tǒng)組成，其中一套在系統(tǒng)正常工作時(shí)并不需要，如圖5-2所示。在熱備用（Hot）系統(tǒng)中，兩臺(tái)CPU用通信接口連接在一起，均處于通電狀態(tài)，如圖5-3所示。 軟件冗余系統(tǒng)中PLC內(nèi)部的運(yùn)行過程如圖5-4所示。2 2冗余控制系統(tǒng)架構(gòu)冗余控制系統(tǒng)架構(gòu)在羅克

2、韋爾PLC冗余控制系統(tǒng)中，可以使用確定性網(wǎng)絡(luò)通信和非確定性網(wǎng)絡(luò)通信，如圖5-5所示。3 3冗余控制系統(tǒng)分類冗余控制系統(tǒng)分類（1）介質(zhì)冗余在使用冗余介質(zhì)的PLC冗余控制系統(tǒng)中，需要使用1756-CNBR ControlNet模塊，并且應(yīng)有兩個(gè)相同的ControlNet鏈路，如圖5-6所示。（2）電源冗余在使用冗余電源的PLC冗余控制系統(tǒng)中，需要使用兩個(gè)冗余電源，1756-PA75R和1756-PB75R可以任意組合。報(bào)警器接線可以連接電源模塊和輸入模塊，如圖5-7所示。（3）系統(tǒng)框架冗余在使用冗余系統(tǒng)框架的PLC控制系統(tǒng)中，冗余框架的尺寸大小必須相同，框架的槽設(shè)置必須相同，如圖5-8所示。4 4

3、冗余控制系統(tǒng)中冗余控制系統(tǒng)中ControlNetControlNet節(jié)點(diǎn)地址設(shè)置節(jié)點(diǎn)地址設(shè)置在冗余機(jī)架中，CNB模塊與對(duì)等方CNB模塊共用一對(duì)ControlNet節(jié)點(diǎn)號(hào)，如圖5-9所示。1 1冗余控制系統(tǒng)的組成冗余控制系統(tǒng)的組成（1）冗余框架（2）控制器 （3）CBN模塊 （4）ENBT模塊 （5）CNB和ENBT模塊（6）SRM模塊 2 2冗余控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)刷新時(shí)間冗余控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)刷新時(shí)間如果一個(gè)冗余機(jī)架中有多于一個(gè)CNB模塊，但是全部CNB模塊在不同的網(wǎng)絡(luò)上，此時(shí)如果NUT值設(shè)置較大，控制器有可能在切換期間與模塊通信中斷，這可能會(huì)改變輸出狀態(tài)，所以，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的NUT值必須按照表5-1進(jìn)行設(shè)置，以保證PLC冗余控制系統(tǒng)正常運(yùn)行。3 3冗余控制系統(tǒng)的無擾切換冗余控制系統(tǒng)的無擾切換（1）冗余控制系統(tǒng)的切換時(shí)間羅克韋爾PLC冗余控制系統(tǒng)的切換時(shí)間取決于ControlNet網(wǎng)絡(luò)的刷新時(shí)間（NUT）。（2）冗余控制系統(tǒng)切換的數(shù)據(jù)完整性主控制器執(zhí)行完程序結(jié)尾的邏輯指令，開始刷新從控制器，如圖5-10所示。當(dāng)切換中斷了主控制器的執(zhí)行，則從控制器重新執(zhí)行被中斷的程序，如圖5-11所示。4 4冗余控制系統(tǒng)的優(yōu)化冗余控制系統(tǒng)的優(yōu)化由于使用冗余器件，系統(tǒng)可靠性雖然得到提高，但一些相關(guān)的性能卻被降低。冗余系統(tǒng)的控制器相對(duì)非冗余系統(tǒng)的控制器在一個(gè)工作周期內(nèi)增加了相關(guān)任務(wù)：將所有輸出指令的結(jié)果交