冗余可編程邏輯控制器的應(yīng)用.pdf

1、本文研究了一種基于PLC的冗余控制系統(tǒng)。大多數(shù)控制系統(tǒng)都是采用了基于傳統(tǒng)的可編程邏輯控制器,但這種系統(tǒng)容易產(chǎn)生誤差,反過(guò)來(lái)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)故障。開發(fā)的一種冗余控制系統(tǒng)要求相結(jié)合,利用一套四技術(shù):預(yù)防缺陷:如何防止發(fā)生故障或介紹;容錯(cuò):如何陳述正確的服務(wù)在斷層的存在;故障清除:如何減少的數(shù)量或嚴(yán)重故障的故障預(yù)報(bào):如何估計(jì)目前的數(shù)量,未來(lái)的發(fā)生率,和可能的后果的缺點(diǎn)。本文通過(guò)兩種方法來(lái)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種基于兩個(gè)PLC的冗余控制系統(tǒng):
　　(1)

2、如果兩個(gè)PLC在規(guī)定位置監(jiān)測(cè)到的反饋結(jié)果不一致則兩個(gè)PLC同時(shí)運(yùn)行;
　　(2)系統(tǒng)使用2個(gè)PLC但只讓一個(gè)PLC運(yùn)行,當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到某一功能部件發(fā)生故障是啟動(dòng)另一個(gè)PLC。實(shí)現(xiàn)可靠的控制系統(tǒng)求滿足故障容錯(cuò)方法,在冗余保護(hù)的條件下提供了故障保護(hù),以達(dá)到滿意的效果?？煽啃赃@些系統(tǒng)的性能是用來(lái)精度來(lái)描述,也就是使我們能夠保證系統(tǒng)正常運(yùn)作所需的術(shù)語(yǔ)。可靠性包括可靠性,安全性和可用性等等。從可靠性的角度來(lái)看,我們將特別關(guān)注數(shù)據(jù)庫(kù)的復(fù)制這一解

3、決方案的可行性。當(dāng)系統(tǒng)采用外公司產(chǎn)品時(shí),為了獲得所需的系統(tǒng)可靠性,容錯(cuò)(冗余)通常是的唯一可行辦法。再出現(xiàn)故障時(shí),通過(guò)一些簡(jiǎn)單的技術(shù)處理,容錯(cuò)系統(tǒng)能過(guò)繼續(xù)正常運(yùn)作。因此,故障容錯(cuò)概念也就是:架設(shè)在系統(tǒng)中存在故障,系統(tǒng)來(lái)處理它們可以不受外來(lái)干預(yù)。在容錯(cuò)的目標(biāo)是確保系統(tǒng)故障不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)停止工作。本文有兩種方法進(jìn)行檢測(cè):第一,兩個(gè)PLC的同時(shí)運(yùn)作,如果兩PLC一個(gè)安全的位置,差異檢測(cè)出發(fā)發(fā)生沖突。第二,使用兩個(gè)PLC,但只有一個(gè)工作時(shí),將轉(zhuǎn)換

4、后一部分個(gè)發(fā)生故障的功能用于設(shè)計(jì)和實(shí)施兩個(gè)冗余的PLC控制系統(tǒng)。鑒于上述情況,本文主要工作內(nèi)容包括以下項(xiàng)目:1.本文針對(duì)某一種控制系統(tǒng),研究相關(guān)控制基礎(chǔ),包括監(jiān)測(cè)某一關(guān)鍵參數(shù)的狀態(tài),檢測(cè)它跟理想狀態(tài)的差異,并采取措施對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。2.本文提出冗余的概念,即采用備份的電子設(shè)備元件以便在發(fā)生故障時(shí)可以進(jìn)行替代,這樣可以提高系統(tǒng)的可靠性。3.為了幫助理解冗余控制系統(tǒng)的概念,本文設(shè)計(jì)提出了一些控制系統(tǒng)的架構(gòu),特別是采用PLC組建一個(gè)有限的雙冗余

5、系統(tǒng)。4.本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)和推導(dǎo)設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的硬件和軟件配置,主要包括:首先,系統(tǒng)的機(jī)械配置完成同步輸入進(jìn)給,并基于該輸入方式來(lái)修改其狀態(tài),當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到差異后會(huì)自動(dòng)關(guān)閉輸入;其次,備用系統(tǒng)的配置(1oo2)與原系統(tǒng)完全一樣,當(dāng)一個(gè)單元足以執(zhí)行系統(tǒng)功能時(shí),系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)冗余系統(tǒng)會(huì)開啟以保持系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信。然后,采用梯形邏輯編程為高性能的分布式和互鎖控制提供了傳統(tǒng)的梯形圖邏輯網(wǎng)絡(luò)技術(shù),梯型邏輯元件連接電源輸出端口和軟元件線圈。事實(shí)上,控制系統(tǒng)有兩

6、個(gè)可編程邏輯控制器(PLC1-A,PLC2-B),與連接諸如以太網(wǎng),冗余耦合器。耦合器和模擬輸入每?jī)蓚€(gè)通道的接收都來(lái)自從探測(cè)器提供一個(gè)共同的信號(hào)。從耦合器的輸入信號(hào)進(jìn)行采樣,樣品的值和采樣頻率存儲(chǔ)在內(nèi)存中。其次,只有一個(gè)設(shè)備控制足以實(shí)現(xiàn)其執(zhí)行功能,網(wǎng)絡(luò)通信的功能是在第二個(gè)系統(tǒng)的切換系統(tǒng)故障的情況下觸發(fā)的。在冗余系統(tǒng)中,系統(tǒng)上運(yùn)行的CPU模塊,控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通信。該系統(tǒng)運(yùn)行CPU的程序被稱為控制系統(tǒng),其他系統(tǒng)作為備份稱為備用系統(tǒng)。本文通過(guò)