六、采用冗余系统或热备用系统某些控制系统(如化工、造纸、冶金、核电站等)要求有极高的可靠性,如果控制系统出现故障,由此引起停产或设备损坏将造成极大的经济损失。因此,仅仅通过提高PLC控制系统的自身可靠性是满足不了要求。
在这种要求极高可靠性的大型系统中,常采用冗余系统或热备用系统来有效地解决上述问题。1.冗余系统所谓冗余系统是指系统中有多余的部分,没有它系统照样工作,但在系统出现故障时,这多余的部分能立即替代故障部分而使系统继续正常运行。
冗余系统一般是在控制系统中重要的部分(如CPU模块)由两套相同的硬件组成,当某一套出现故障立即由另一套来控制。是否使用两套相同的I/O模块,取决于系统对可靠性的要求程度。如图6-39a所示,两套CPU模块使用相同的程序并行工作,其中一套为主CPU模块,一块为备用CPU模块。
在系统正常运行时,备用CPU模块的输出被禁止,由主CPU模块来控制系统的工作。同时,主CPU模块还不断通过冗余处理单元(RPU)同步地对备用CPU模块的I/O映像寄存器和其它寄存器进行刷新。当主CPU模块发出故障信息后,RPU在1~3个扫描周期内将控制功能切换到备用CPU。
I/O系统的切换也是由RPU来完成。图6-39冗余系统与执备用系统a)冗余系统b)热备用系统2.热备用系统热备用系统的结构较冗余系统简单,虽然也有两个CPU模块在同时运行一个程序,但没有冗余处理单元RPU。
PLC系统故障分类和故障诊断故障的分类1.外部设备故障外部设备就是与实际过程直接联系的各种开关、传感器、执行机构、负载等。这部分设备发生故障,直接影响系统的控制功能。2.系统故障这是影响系统运行的全局性故障。
系统故障可分为固定性故障和偶然性故障。故障发生后,可重新启动使系统恢复正常,则可认为是偶然性故障。重新启动不能恢复而需要更换硬件或软件,系统才能恢复正常,则可认为是固定故障。3.硬件故障这类故障主要指系统中的模板(特别是I/O模板)损坏而造成的故障。
这类故障一般比较明显,影响局部。4.软件故障软件本身所包含的错误,主要是软件设计考虑不周,执行中一旦条件满足就会引发。在实际工程应用中,由于软件工作复杂、工作量大,因此软件错误几乎难以避免。对于可编程控制器组成的控制系统而言,绝大部分故障属于上述四类故障。
根据这一故障分类,可以帮助分析故障发生的部位和产生的原因。可编程控制器的自诊断测试可编程序控制器具有极强的自诊断测试功能,在系统发生故障时要充分利用这一功能。在进行自诊断测试时,都要使用诊断调试工具,也就是编程器。
用户通过程序可以编辑组织块,来告诉CPU当出现故障时应如何处理,如果相应的故障组织块OB没有编程,当出现该故障时,CPU转到“STOP”状态PLC软件系统及常用编程语言PLC的控制方式属于存储程序控制,其控制功能是通过存放在存储器内的程序来实现的,若要对控制功能作必要修改,只需改变控制程序即可,这就。
字元件则为PLC内存区域内的一个字单元(16bit),主要用作功能指令和指令的编程元件,通常用以存放数据,如数据寄存器DTn,定时(计数)器的设定值SVn、经过值EVn等。字元件没有触点,通常以整体内容参与控制。
值得注意的是内存中的输入(X)区、输出(Y)区和内部通用(R)区,该区中的每个bit均可用作位元件,而且每16bit可构成一个字元件,如WRIO即是由16个位元件R100~R10F构成的字元件,该字元件中的内容一旦发生变化,控制系统中选择PLC的一般方法摘要:介绍了在制系统中选择PLC的一般方法,详。
关键词:PLCI/O选择开关量模拟量数字量随着PLC的推广普及,PLC产品的种类和数量越来越多,而且功能也日趋完善。近年来,从美国、日本、德国等国引进的PLC产品及国内厂家组装或自行开发的产品已有几十个系列、上百种型号。
PLC的品种繁多,其结构型式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各不相同,适用场合也各有侧重。因此,合理选择PLC,对于提高PLC在控制系统中的应用起着重要作用。1机型的选择PLC机型选择的基本原则是,在功能满足要求的前提下,选择可靠、维护使用方便以及性能价格比的优化机型。
在工艺过程比较固定、环境条件较好(维修量较小)的场合,建议选用整体式结构的PLC;其它情况则好选用模块式结构的PLC。对于开关量控制以及以开关量控制为主、带少量模拟量控制的工程项目中,一般其控制速度无须考虑,因此,选用带A/D转换、D/A转换、加减运算、数据传送功能的低档机就能满足要求。
各种信号模板(SM)用于数字量输入和输出(DI/DO)以及模拟量的输入和输出(AI/AO)
? 通讯模板(CP)用于总线连接和点到点的连接。
? 功能模板(FM):专门用于计数、定位、凸轮控制等任务。根据用户需要还提供以下部件:
? 接口模板(IM),用于连接控制单元和扩展单元。SIMATIC S7-400 控制器多能连接 21 个扩展单元。SIMATIC S7-400 是一种通用控制器
? 由于有很的电磁兼容性和抗冲击、耐振动性能,因而能大限度的满足各种工业标准。模板能带电插、拔。对于分布式扩展架构,用ET200进行分布式扩展:
? 适用于分布范围很广的系统
? 总线结构灵活,满足现场需求
? 通过CPU或者CP卡的PROFIBUS-DP接口多可连接126个总线节点
? 通过CPU或者CP卡的PROFINET接口多可连接256个总线节点
? 根据实际需求可选择ET200SP、ET200S、ET200M、ET200PRO、ET200ECO几种类型