软件冗余的原理和配置
软件冗余的原理和配置
一、软件冗余基本信息介绍
软件冗余是Siemens实现冗余功能的一种低成本解决方案，可以应用于对主备系统切换时间为秒级的控制系统中。
1、系统结构
Siemens软件冗余系统的软件、硬件包括：
（1）1套STEP7编程软件（V5.2或更高）加软冗余软件包(V1.x)；
（2）2套PLC控制器及I/O模块，可以是S7-300（313C-2DP，314C-2DP，31X-2DP）或S7-400（全部S7-400系列CPU）系统；
（3）3条通讯链路，主系统与从站通讯链路（PROFIBUS 1）、备用系统与从站通讯链路（PROFIBUS 2）、主系统与备用系统的数据同步通讯链路（MPI 或 PROFIBUS 或
Ethernet）；
（4）若干个ET200M从站，每个从站包括2个IM153-2接口模块和若干个I/O模块；Y-Link不能用于软冗余系统；
（5）除此之外，还需要一些相关的附件，用于编程和上位机监控的
PC-Adapter（连接在计算机串口）或CP5611（插在主板上的PCI槽上）或
CP5511（插在笔记本的PCMIA槽里）、PROFIBUS电缆、PROFIBUS总线链接器等。
系统架构如图1所示：
图1软冗余的系统架构
可以看出，系统是由两套独立的S7-300或S7-400 PLC系统组成，软冗余能够实现：
主机架电源、背板总线等冗余；PLC处理器冗余；PROFIBUS现场总线网络冗余（包括通讯接口、总线接头、总线电缆的冗余）；ET200M站的通讯接口模块IM153-2冗余。
软冗余系统由A和B两套PLC控制系统组成。开始时，A系统为主，B系统为备用，当主系统A中的任何一个组件出错，控制任务会自动切换到备用系统B 当中执行，这时，B系统为主，A系统为备用，这种切换过程是包括电源、CPU、通讯电缆和IM153接口模块的整体切换。系统运行过程中，即使没有任何组件出错，操作人员也可以通过设定控制字，实现手动的主备系统切换，这种手动切换过程，对于控制系统的软硬件调整，更换，扩容非常有用，即Altering Configuration and Application Program in RUN Mode 。
2、系统工作原理
在软冗余系统进行工作时，A、B控制系统（处理器，通讯、I/O）独立运行，由主系统的PLC掌握对ET200从站中的I/O控制权。A、B系统中的PLC程序由非冗余（non-duplicated）用户程序段和冗余（redundant backup）用户程序段组成，主系统PLC执行全部的用户程序，备用系统PLC只执行非冗余用户程序段，而跳过冗余用户程序段。
软冗余系统内部的运行过程参考图2。
图2软冗余系统内部的运行过程
主系统的CPU将数据同步到备用系统的CPU需要1到几个程序扫描循环，如图3所示：
图3软冗余同步原理
数据同步所需要的时间取决于同步数据量的大小和同步所采用的网络方式，MPI方式周期最长，PROFIBUS方式适中，Ethernet网方式最快。同步通信效率见表1
表1同步通信效率
每60ms 传送240个字节数据 每48ms 传送 240个字节数据 每152ms 传送76个字节数据
用户需要在初始化程序中（OB100）定义冗余部分的数据区，该数据区可以包括：一个 过程映象区（process image area），一个定时器区（IEC timer area），一个计数器区（IEC counter area），一个 位地址区（memory address area）和一个 数据块区（data block area），S7-300同步的最大数据量为8 kBytes，S7-400同步的最大数据量64kBytes。
主备系统的切换时间 = 故障诊断检测时间 + 同步数据传输时间 + DP从站切换时间
如果CPU的故障是停机或断电，则故障诊断为大约100－1000毫秒，315－2DP同步1000字节的数据所需的时间大约为200－300ms，8个DP从站的切换时间在100ms左右。可以在软冗余手册当中找到关于切换时间的具体说明。
无论控制程序循环扫描到哪里，当前激活的系统（即主系统）随时都会接收并处理报警信息，这样，在主系统A与备用系统B进行切换过程中产生的alarm 存在被丢失的可能。
3、产品订货信息
软件冗余系统相关产品的订货信息参考表2。
表2软件冗余系统相关产品的订货信息
注：
1) 只有S7-300 315-2DP（除CPU314C-2DP、CPU313C-2DP）型号以上的PLC才支持软冗余功能，所有的S7-400都支持软冗余功能；
2) 主系统与备用系统的CPU型号可以不同，如主系统采用一套S7-400系统，而备用系统采用一套S7-300系统；
二、软件冗余系统的调试过程
在计算机上首先安装STEP7 5.x软件和软冗余软件包，软冗余软件光盘包括了冗余功能程序块库、不同系统结构的例子程序和软冗余使用手册。
不同系统结构方式下的功能块：
在安装完软冗余的软件后，可以在STEP7当中找到例子程序和功能程序块库，如图4所示：
图4 软件冗余的例子程序
以上图4显示的是在STEP7中使用OPEN菜单打开软冗余的例子程序，例子程序中采用MPI链路实现数据的同步。在Libraries找到不同CPU以及不同链接方式下可以使用的功能块，如图5所示：
图5 软件冗余功能块
下面的两个表格分别说明了采用S7-300，S7-400进行软件冗余时，可采用的不同网络连接以及所需调用的程序功能块包，参考表3和4。
表3 S7 300进行数据同步使用的程序库
表4 S7 400进行数据同步使用的程序库
从以上的表格中可以看到，软冗余系统当中可以采用MPI、PROFIBUS、Ethernet 三种网络实现主系统和备用系统之间的数据同步
（Redundant-backup link）。
采用BSEND_400包中的功能块进行数据同步时，无论数据同步的连接是什么方式，都需要在STEP7的NETPRO窗口中组态一个 S7 Connection。除了BSEND_400中之外，使用其他功能块：
采用MPI网络时，直接使用PLC的编程口进行数据同步，不需要进行连接（Connection）的组态，但MPI数据同步的效率低。
采用PROFIBUS网络时，需要使用一对CP通讯卡（CP342-5或CP443-5），在STEP7的NETPRO窗口中组态主系统和备用系统之间的FDL连接。
采用Ethernet网络时，需要使用一对CP通讯卡（CP343-1或CP443-1），在NETPRO窗口中组态主系统和备用系统之间的ISO连接。
冗余功能块的说明参考表5。
表5冗余功能块说明：
注：
1) 用PROFIBUS或Ethernet方式进行数据同步时，需要在OB100当中调用FB101，而FB101内部调用了FB104、FC5、FC6，所以您必须手动地将FB104、FC5、FC6插入到项目当中，插入的方法是：在程序中调用一次，再将这条语句删掉。
2) 在OB100中调用FC100功能块时，PLC会自动创建一些与FC100参数相关的程序段和数据块，所以当你更改了FC100的参数时，应该对PLC进行Reset操作，再重新下载项目的软硬件到PLC当中。
2、实例
例子由两套315-2DP和一个ET200M从站组成，系统结构如图6所示：
图6 系统配置
除了实现冗余功能的3条PROFIBUS网络外，还有一条MPI网络用于上位机监视和控制程序的调试。
以下是生成该例子程序的步骤，可以根据系统的配置情况进行参照：
（1）插入两个S7-300的站，A 和 B ，在A站和B站的硬件组态窗口中，插入315-2DP时，要分别创建相互独立的PROFIBUS网络（如 A站为Master_Line、B站为Reserve_Line），使用网络的默认参数，速率为1.5M，并都将站地址设定为2，A站和B站的PROFIBUS DP集成通讯口设定为主站模式（Master Mode）。
（2）分别在A、B站中插入CP342-5模块，连接到同一个PROFIBUS网络上（Sychronization_Line），地址分别为4、5，将CP342-5设定为No DP 方式，并记录CP342-5的硬件地址256。
（3）分别在A、B站的硬件组态窗口中插入一个ET200从站（一个IM153-2模块和一个16入/16出的数字量模板），DP的地址为3。
（4） 进入STEP7的网络组态窗口NETPRO中，选中A站的CPU点击鼠标右键，插入一个新的链接，选择FDL Connection，点击Apply，弹出链接属性窗口，记录链接的ID，设定LSAP为17，18，存盘编译网络组态。系统的网络结构如图7所示：
图7 系统的网络结构
以上网络结构中包括了4条链路：
用于上位机编程和监控的MPI链路；
A站与ET200从站Master Line PROFIBUS链路；
B站与ET200从站Reserve Line PROFIBUS链路；
A站和B站之间进行数据同步的Synchronization Line PROFIBUS链路。
可以通过点击图中的状态读取按钮，获取当前FDL链接的状态，上图的左下角显示当前在线读取FDL的状态为OK。
（5）在A站的Block中插入OB1（主循环程序块）、OB35（定时中断组织块）、OB100（暖启动调用程序块）、OB80（在主系统与备用系统切换时间
超时时，调用该块）、OB82 (DP-Slave ET200站上的IM153-2模块出错报警，调用该功能块)、OB83 （DP从站的接口模块与主站链接断开或链接重新建立时调用该块）、OB85（程序运行出错或DP从站连接失败调用该块）、OB86（主从站通讯出错调用该块）、OB87（通讯失败调用该块）、OB122（外围设备访问出错调用该块）、OB121等组织块，并对其中的OB100、OB35、OB86进行编程。
（6）在OB100中我们调用FC 100 ‘SWR_START’进行软冗余的初始化，有几个参数需要特别注意，LADDR应当和CP342-5的硬件地址相一致，例子程序为256，VERB_ID必须和在NETPRO中创建的FDL链路的ID号一致，例子程序为1，DB_COM_NO建议仍采用DB5。
FC100功能块参数的说明和例子见表6，
表6 FC100 参数说明
(7) 一般建议将非冗余程序段编写在OB1当中，而将冗余程序段编写在
OB35当中，这里使用的是OB35的默认属性，即每100ms中断触发一次，可以根据实际的需要在CPU属性中修改中断的时间间隔。在OB35里调用FB 101 ‘SWR_ZYK’ 功能块，FB101块中封装了冗余功能的程序段，实现冗余功能。调用FB101时，你可以在线地读出RETURN_VAL参数的数值,如果为0，说明冗余链接正常。如果为8015说明数据同步的连接不成功，这是一个常见的错误，原因可能是CP342-5之间的FDL链接建立的不正确或物理链路不通，或者是FC100的VERB_ID参数与NETPRO中的链接ID号不一致。当执
行”SWR_START”程序块时，系统分配这些数据区，不能用S7的定时器和计数器，只能使用IEC标准的定时器和计数器。可以在软冗余手册的第三章第9节找到对应的诊断信息。OB35中的程序可以分为4个部分，如图8所示：
A.在循环程序块（OB1或OB35）的开始调用FB101，并将CALL_POSITION 置为TRUE
B.可以在DB5中得到控制字（DBW10）和状态字DBW8的信息。分析状态字中的信息，如果当前站为备用系统，则跳过冗余程序段。
C.冗余程序段。该处为您的冗余程序段
D.在循环程序块（OB1或OB35）的结尾调用FB101，将CALL_POSITION 置为FALSE，停止系统冗余程序段。
图8 冗余程序举例
程序执行如下：
?第一步（A）启动系统的冗余数据同步功能
?第二步（B）根据状态字判断是否为主系统，为主系统时才执行第三步，否则跳到第四步
?第三步（C）为冗余的程序段
第四步（D）停止系统的冗余数据同步。
通过对OB35中的程序在线监控，得知当前冗余功能成功与否，如图9所示：
图9 FB101 状态值
图9显示，FB101的返回值Return_VAL和Ext_INFO为0，说明冗余功能正常。
通过FB101的背景数据块中的状态字和控制字，可以知道系统的运行的情况和当前哪个系统为主系统，哪个为备用系统，状态字的定义如图10所示：
图10 软件冗余状态字
可以通过写控制字中对应的位，起停备用系统与主系统之间的冗余通讯，也可以实现主系统与备用系统之间的手动切换，如图11所示：
图11软件冗余控制字
SCADA系统的冗余环网连接
SCADA系统的冗余环网连接 2004-5-12 16:01:36未知来源供稿 简介 如今所有正在应用的成功的SCADA ( 管理控制和数据采集) 系统提供了高级的控制和实时的监视，这些都使当前的以太网和因特网连接技术能在世界范围内得到应用。使用以太网连接信息和控制层的设备可以提高工厂的效率，并且由此盈利。当实现一个SCADA系统时，系统设计者必须考虑到一个非常重要的问题，即，如果系统的硬件和软件出现故障怎么办？大多数设备都是有良好的可靠性设计，这当然是不用说的，但是故障仍然会发生的，特别是在设备被使用在要求的环境中。一个典型的情况就是所谓的“单个设备点的故障”。即，当只有一个设备（比如一台计算机）出现故障，整个系统都瘫痪了。如果系统所应用的某些场合是和过程是非常重要的，或者系统停机的代价是非常高的话，那么为整个系统建立一个冗余是解决这个问题的一条途径。 这里有许多不同的方法，每个都使用不同的设备来为系统提供冗余。例如，在应用软件这个水平上，您可以建立双服务器来提供备份以防主计算机和软件出现故障，并且在现场您可以连接平行的设备（如PLC）和相同的现场设备。但是，所有的设备仍然需要连接到网络上，为了使系统的可靠性最大化，您同样必须建立一个冗余的以太网络。 冗余网络拓扑 为了建立一个冗余的网络，环状拓扑提供了一个最简单的设计和节约费用的解决方案。理论上，以太网不能作为环网连接，因为由广播产生的数据包会引起传输负荷增大导致阻塞。解决的方法就是使用配备了生成树协议（802.1D）或者快速生成树协议（802.1w）的以太网交换机来实现这种拓扑网络。当以太网交换机安装了这几个协议之一后，就可以建立一个环网了，一个网段会被自动从逻辑上阻塞，这样广播数据包风暴就不会引起问题了。如果另一个网段出现故障，前面阻塞的网段将会运行起来，让系统连续运转。
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几种实用的低电压冗余电源方案设计 引言 对于一些需要长时间不间断操作、高可靠的系统，如基站通信设备、监控设备、服务器等，往往需要高可靠的电源供应。冗余电源设计是其中的关键部分，在高可用系统中起着重要作用。冗余电源一般配置2 个以上电源。当1 个电源出现故障时，其他电源可以立刻投入，不中断设备的正常运行。这类似于UPS 电源的工作原理：当市电断电时由电池顶替供电。冗余电源的区别主要是由不同的电源供电。 电源冗余有交流220 V及各种直流电压的应用，本文主要介绍低压直流（如DC 5 V、DC 12 V 等）的冗余电源方案设计。 1冗余电源介绍 电源冗余一般可以采取的方案有容量冗余、冗余冷备份、并联均流的N+1 备份、冗余热备份等方式。容量冗余是指电源的最大负载能力大于实际负载，这对提高可靠性意义不大。 冗余冷备份是指电源由多个功能相同的模块组成，正常时由其中一个供电，当其故障时，备份模块立刻启动投入工作。这种方式的缺点是电源切换存在时间间隔，容易造成电压豁口。 并联均流的N+1 备份方式是指电源由多个相同单元组成，各单元通过或门二极管并联在一起，由各单元同时向设备供电。这种方案在1 个电源故障时不会影响负载供电，但负载端短路时容易波及所有单元。冗余热备份是指电源由多个单元组成，并且同时工作，但只由其中一个向设备供电，其他空载。主电源故障时备份电源可以立即投入，输出电压波动很小。本文主要介绍后两种方案的设计。 2传统冗余电源方案 传统的冗余电源设计方案是由2 个或多个电源通过分别连接二极管阳极，以“或门”的方式并联输出至电源总线上。如图1所示。可以让1个电源单独工作，也可以让多个电源同时工作。当其中1 个电源出现故障时，由于二极管的单向导通特性，不会影响电源总线的输出。
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AB冗余配置操作步骤(自编)
AB PLC冗余系统刷机攻略 1.安装20.01编程软件（默认操作即可） 2.参照文档将RSlink 授权成GATE WAY 版本 3.设置节点数：将IO机架的CN2R模块拨成01 02。。。（有几个机架拨到几）将两个CPU 机架上的CN2R模块拨成N+1（N为IO机架的数量），一般原则是CPU机架的节点数大于IO机架的节点数 4.设置IP：一种是模块上直接拨码***（默认是192.168.1.***）另外一只是出厂时拨码999， 在中BOOTP-DHCP通过MAC码来刷EN2T模块的IP（好处是可以任意设置网段）具体操作参照胡品来文档 5.打开RSLINK CLASSIC 后新建以太网驱动configure devices 中的Ethernet devices 新建个 驱动。IP与PLC模块设置的IP保持一致 6.冗余包（V20.055_kit4_ENHCLXRED 为CONTROLL FLAS软件Red_Mod_CT_V8.2.1.0为冗余 模块配置工具RMCT ）在此之前UPLOAD 每个模块的EDS文件直至所有模块的图标显示正常;在RSLINX中设置冗余模块，选中冗余模块后，点击右键，选中Module Configuration，将数据同步改为Always；热备冗余：在编程软件中只需要组态一个主机架，然后点击主控制器的右键，选择Properies，将Redundancy上的Redundancy Enabled 前面的选中打上勾。 7.接下来配置C网,（软件是RSNtwxCN）参照文档设置即可，最后要保存（即下载配置） 8.如果主从机架通讯正常时时同步，那么主机架上的冗余模块显示为PRIM，从机架上的 冗余模块显示为SYNC。进行热备切换后，显示的PRIM与SYNC互换。
FTV SE7.0 服务器冗余配置说明
RSView SE 服务器冗余配置说明 准备3台电脑，一台作主服务器、一台作从服务器、最后一台作客户机。 1、系统：Windows 7 Ultimate 2、上位机软件：RSView SE 3、主服务器IP地址；子网掩码； 用户名（管理员） : KLT1 ; 密码： klt1 ； 工作组：WORKGROUP 。 计算机名：KLT1-PC 4、从服务器IP地址；子网掩码； 用户名（管理员） : KLT2 ; 密码： klt2 ； 工作组：WORKGROUP 。 计算机名：KLT2-PC 5、客户机IP地址；子网掩码； 用户名（管理员） : KLT3 ; 密码： klt3 ； 工作组：WORKGROUP 。 计算机名：KLT3-PC 6、系统安装过程中，设定计算机用户名，用户密码、安装完毕后设定 IP地址、子网掩码、工作组。 7、安装RSView SE 软件，安装过程中会有安装IIS组件的过程，IIS一定要安装正确。 8、安装上位机软件之后进行系统设置 (1) 启用来宾帐户 打开控制面板（查看方式：类别） 用户账户和家庭安全——用户帐户——管理帐户——来宾帐户（Guest）——启用 (2) 关闭防火墙 控制面板——系统和安全——Windows 防火墙——打开或关闭Windows 防火墙——选择关闭 (3) 删除“拒绝从网络上访问这台计算机”项中的guest账户
运行组策略（）——本地计算机——计算机配置——Windows 设置——安全设置—— 本地策略——用户权利指派——拒绝从网络上访问这台计算机——删除guest账户。 (3) 公用文件夹共享 控制面板——网络和 Internet——选择家庭组和共享选项——更改高级共享设置——公用 ——公用文件夹共享——启用共享以便可以访问网络的用户。 (4) 以上设置完毕后，打开计算机，以主服务器为例，在windows 地址栏中输入\\，可 以访问从服务器的共享文件，以此类推，三台计算机可以相互访问对方的共享文件。 9、检测IIS是否正常 三台电脑每台都要检测，以主服务器为例，在IE浏览器中输入，会出现下图 图标 10、检测RSViewse是否正常 三台电脑每台都要检测，以主服务器为例，在IE浏览器中输入， 会出现下图图标 11、以上两项检测全部正常后，配置SE冗余。 12、三台电脑都要做以下设置， 打开电脑左下角开始——所有程序——Rockwell Software——FactoryTalk Tools—— FactoryTalk Directory Configuration Wizard——Configure settings——选择Configure the FactoryTalk Network Directory——Next——输入本机的用户名和密码——等待完成设置。13、设定通讯路径
环网冗余的配置与查看
环网冗余的配置与查看 根据《交换机配置》文档中的操作方法将实验台上的交换机按照预先的分配设置好相应的IP地址和Device Name，然后再进行后续的工作。 构成环网是冗余网络的一种方法，通过环网上的冗余管理器来实现冗余管理。由于一些配置、系统稳定等实现上的要求，采用X414E来作为冗余管理器。构成环网就必须要有一个冗余管理器，而且只能有一台，在硬件实现环网连接之前要先对各个交换机先行设置，主要是设置X414E为环网管理器，否则会引起广播风暴出现网络瘫痪。 打开IE浏览器，在地址栏中输入已经配置好的IP地址，在弹出的对话框中，用户名和密码都为“admin”，即可进入该交换机的配置参数。
首先可以从交换机的状态指示灯看出该模块的状态和端口信息。 选中其中的某一项可以看到其具体的信息，如“RM（Redundancy Manager冗余管理器）”，打勾表示当前被选中的功能使能，如环网冗余使能、冗余管理器使 能，以及构成环网的端口等，可以进行修改后点击“Set Value”。 其他的状态灯，如系统错误F，电源和冗余电源L1/L2，输入输出端口等信息均
可以快速查看到，特别是对当前已经连接上的端口，而下面的数字则表示当前模块在机架上的槽号（可能与实际模块外壳不同，要以实际机架插槽为准）。 下面按步骤配置交换机的环网使能及环网冗余使能。选择System—〉Select/Set Button，在第二项的冗余管理器前打勾选中，并“Set Value”。 选择X-400—〉Ring Config，选择环网冗余使能和冗余管理器使能，并对环网端口进行选择（该端口为环网实际需要连接的端口），注意由于环网上跑的数据量较大，最好选择带宽更大的端口，比如千兆的光口等。 具体的状态情况可以从事件日志中查看到，选择System—〉Restart & Defaults，在交换机的参数发生变化时，正常需要重启操作，主要有重启系统、从存储卡中
电源系统ORing的基本原理
电源系统 ORing 的基本原理 为您的便携设备、刀片服务器以及电信交换机寻找适用的 ORing 功能以及技术 作者：Martin Patoka，德州仪器 (TI) 工程总监 许多现代设备和系统都要求带有冗余设计、电源容量总计或者多电源选择功能的电源架构。在本文中，这些功能一般来说是指 ORing。使用 ORing 的系统非常普遍，规格和复杂性多种多样。这包括诸如便携式设备、刀片服务器、电信交换机之类的系统。 一旦应用中要求有超过一个以上的单电源时，电源组合、选择、热插拔及总线保护之类的问题就出现了。由于故障、短路、热插拔或者拆卸器件，没有带保护功能的并联电源就会导致运行中断的现象。虽然这些功能与典型的浪涌和故障保护热插拔功能相类似，但它们在位置和操作中却明显不同。这样的 ORing 功能最初是由半导体二级管来完成的，而且在一些应用中仍然是最好的解决方案。随着MOSFET 的进一步的发展，它们已成为较高性能解决方案的基础。 在许多情况下，都必须把多个电源组合起来为负载供电。在高功率系统中（例如：刀片服务器或基于机架的电信系统），为了提高灵活性、冗余或者一个N＋1 结构中的电容量，可能会具有多个电源组合。一般而言，在系统处于工作状态时（可热插拔）这些电源均为可替换的，而且是采用电路卡的形式。另一个例子是一个可能由交流电适配器、USB或者电池电源供电的设备。 ORing 架构 电源组合的拓扑如图 1 所示。二级管符号可能以半导体二极管的形式来实现，或由一个较高性能的功能模块来实现。从物理层面来说，ORing 可以被置于数个地方。如果聚合在 B 线的左边，那么 ORing 可以被放置在电源中。如果置于 A 线和 B 线之间，那么 ORing 同样可以被放置在背板或者中间板上。最后，如果置于 A 线的右边，那么 ORing 则可以被放置在负载中。 图1、多个电源输入
软件冗余的原理和配置
软件冗余的原理和配置 7.1 软件冗余基本信息介绍 软件冗余是Siemens实现冗余功能的一种低成本解决方案，可以应用于对主备系统切换时间为秒级的控制系统中。 7.1.1系统结构 Siemens软件冗余系统的软件、硬件包括： （1）1套STEP7编程软件（V5.2或更高）加软冗余软件包(V1.x)； （2）2套PLC控制器及I/O模块，可以是S7-300（313C-2DP，314C-2DP，31X-2DP）或S7-400（全部S7-400系列CPU）系统； （3）3条通讯链路，主系统与从站通讯链路（PROFIBUS 1）、备用系统与从站通讯链路（PROFIBUS 2）、主系统与备用系统的数据同步通讯链路（MPI 或 PROFIBUS 或 Ethernet）； （4）若干个ET200M从站，每个从站包括2个IM153-2接口模块和若干个I/O模块；Y-Link不能用于软冗余系统； （5）除此之外，还需要一些相关的附件，用于编程和上位机监控的PC-Adapter（连接在计算机串口）或CP5611（插在主板上的PCI槽上）或CP5511（插在笔记本的 PCMIA槽里）、PROFIBUS电缆、PROFIBUS总线链接器等。 系统架构如图7－1所示： 图7-1软冗余的系统架构
可以看出，系统是由两套独立的S7-300或S7-400 PLC系统组成，软冗余能够实现： 主机架电源、背板总线等冗余；PLC处理器冗余；PROFIBUS现场总线网络冗余（包括通讯接口、总线接头、总线电缆的冗余）；ET200M站的通讯接口模块IM153-2冗余。 软冗余系统由A和B两套PLC控制系统组成。开始时，A系统为主，B系统为备用，当主系统A中的任何一个组件出错，控制任务会自动切换到备用系统B当中执行，这时，B 系统为主，A系统为备用，这种切换过程是包括电源、CPU、通讯电缆和IM153接口模块的整体切换。系统运行过程中，即使没有任何组件出错，操作人员也可以通过设定控制字，实现手动的主备系统切换，这种手动切换过程，对于控制系统的软硬件调整，更换，扩容非常有用，即Altering Configuration and Application Program in RUN Mode 。 7.1.2 系统工作原理 在软冗余系统进行工作时，A、B控制系统（处理器，通讯、I/O）独立运行，由主系统的PLC掌握对ET200从站中的I/O控制权。A、B系统中的PLC程序由非冗余（non-duplicated）用户程序段和冗余（redundant backup）用户程序段组成，主系统PLC执行全部的用户程序，备用系统PLC只执行非冗余用户程序段，而跳过冗余用户程序段。 软冗余系统内部的运行过程参考图7－2。 图7-2软冗余系统内部的运行过程 主系统的CPU将数据同步到备用系统的CPU需要1到几个程序扫描循环，如图7－3所示：
摘要_论述了冗余热备份电源的工作原理和设计方案
一种冗余热备份电源的设计 摘要：在设计某高可靠性计算机系统时，要求其配套电源采取冗余设计。一般来说，可以采取的方案有容量冗余、冗余冷备份方式、并联均流的N＋1备份方式、冗余热备份方式。本文论述了冗余热备份电源的工作原理和设计方案。 关键词：正激变换器；冗余热备份；或门二极管 0、引言 在设计某高可靠性计算机系统时，要求其配套电源采取冗余设计。一般来说，可以采取的方案有容量冗余、冗余冷备份方式、并联均流的N＋1备份方式、冗余热备份方式。 容量冗余是指电源的最大负载能力大于实际负载，也就是“大马拉小车”，其缺点是不利于提高电源的效率，而且对提高电源的可靠性意义不大。 冗余冷备份方式是指电源由两个或多个功能相同的单元模块组成，电源启动后由其中一个单元模块向设备供电，当工作单元发生故障时，备份单元立刻启动向设备供电。这种方式的缺点是备份单元的启动到输出电压的建立需要一定的时间，容易造成输出电压出现较大的豁口，这样会对被供电的设备产生影响。 并联均流的N＋1备份方式是指电源由多个功能相同的单元组成，所有单元的输出功率之和大于系统要求的功率，各单元的输出通过或门二极管并联在一起，有时输出采取均流控制电路，目前采用较多的就是这种方式。N＋1备份方式由于是多个单元同时向设备供电，单个单元故障（失效）一般不会对输出电压产生影响，但是，如果输出线发生故障容易波及到所有单元。 冗余热备份方式是指电源由多个功能相同的单元组成，电源启动时所有单元同时工作，由其中预先设定的单元向设备供电，备份单元处于空载状态，当向设备供电的单元出现故障时，备份单元立刻向设备供电，维持了输出电压的稳定。这种方式的优点是工作单元故障后，备份单元输出响应速度快，可以保证输出电压只在一个很小的范围内波动。 本文详细论述了采取冗余热备份方式的电源设计方案。 1、工作原理 冗余热备份结构的主电路由两个功能相同且同时处于工作状态的单元组成，由切换电路控制其中一路向设备供电，另一路空载。当向设备供电的单元发生故障时，切换电路立即动作，使另一个单元向设备供电，同时切断故障单元的输出。 主电路拓扑采用正激变换器，由输入滤波电路、功率变换电路、控制电路、输出滤波电路、监测切换电路组成。电源框图如图1所示。DC 28V输入经过滤波后提供给功率变换电路，控制电路通过实时检测来控制功率变换电路，以实现输出隔离稳定的5V电压，同时对输出电压进行过压、过流保护。
冗余配置例子
1 引言 Controllogix是Rockwell公司在1998年推出AB系列的模块化PLC，代表了当前PLC发展的最高水平，是目前世界上最具有竞争力的控制系统之一，Control- logix将顺序控制、过程控制、传动控制及运动控制、通讯、I/O技术集成在一个平台上，可以为各种工业应用提供强有力的支持，适用于各种场合，最大的特点是可以使用网络将其相互连接，各个控制站之间能够按照客户的要求进行信息的交换。 Controllogix可以提供完善的控制器的冗余功能，采用热备的方式构建控制器，两个控制器框架采用完全相同的配置，它们之间使用同步电缆连接，不仅控制器可以采用热备，通讯网络也可以采用相似的方式进行热备，除以上的部分可以热备外，控制器的电源也可以进行热备，这样大大提高了控制器的运行的可靠性。 2 系统介绍 在某焦化厂干熄焦汽轮机发电项目的DCS控制系统中，采用了冗余的Controllogix，系统结构如图1所示。上位机通过交换机与PLC处理器通讯，远程框架通过冗余的ControlNet连接到控制器框架，同时，远程框架采用了冗余电源配置。整套系统具有很高的可靠性，满足了汽轮机发电系统对于PLC控制部分需要长期无故障运行的要求。上位机采用Rsview32软件，用以监控现场设备的运行。 图1 系统结构图 本地框架由L1和L2 框架构成，运行时L1和L2互为热备，构成了冗余，L1和L2框架各个槽位的所配置的模块如表1所示。R1，R2和R3是远程框架，所有的点号都连接到远程框架的模块，远程框架的供电使用了AB的冗余电源(1756-PAR2)。 收藏 引用 muzi_woody 1楼2007-9-21 7:41:00 表1 L1和L2框架各个槽位的所配置的模块 设置主从控制器框架的1756-CNBR/D的节点地址时应注意，他们的地址拨码应该相同，应该是系统中挂接在冗余ControlNET网上所有节点的最高地址，在本系统里面都设置为4，远程站的节点地址分别为1，2，3。在冗余系统正常运行时，从控制器框架的CNBR/D 节点地址会自动加1，变为5。 1757-SRM是用于同步的冗余模块，主从控制器框架的SRM通过光纤连接。正常工作时，1756- L61中所有的程序和数据通过光纤进行同步，在RSLOGIX5000编程中，不必对此模块进行组态。 1756-ENBT是以太网接口模块，通过网线连接到交换机。ENBT的地址分配为两个连续的IP即可，在这个系统中IP地址分别为192.168.1.11和192.168.1.12。 3 模块的升级 冗余系统中，主控制器框架和从控制器框架上各个模块的版本必须严格一致，
一种冗余热备份电源的设计
一种冗余热备份电源的设计 作者：祝海强，尹明 摘要：论述了冗余热备份电源的工作原理和设计方案。 关键词：正激变换器；冗余热备份；或门二极管 0 引言 在设计某高可靠性计算机系统时，要求其配套电源采取冗余设计。一般来说，可以采取的方案有容量冗余、冗余冷备份方式、并联均流的N＋1备份方式、冗余热备份方式。 容量冗余是指电源的最大负载能力大于实际负载，也就是“大马拉小车”，其缺点是不利于提高电源的效率，而且对提高电源的可靠性意义不大。 冗余冷备份方式是指电源由两个或多个功能相同的单元模块组成，电源启动后由其中一个单元模块向设备供电，当工作单元发生故障时，备份单元立刻启动向设备供电。这种方式的缺点是备份单元的启动到输出电压的建立需要一定的时间，容易造成输出电压出现较大的豁口，这样会对被供电的设备产生影响。 并联均流的N＋1备份方式是指电源由多个功能相同的单元组成，所有单元的输出功率之和大于系统要求的功率，各单元的输出通过或门二极管并联在一起，有时输出采取均流控制电路，目前采用较多的就是这种方式。N＋1备份方式由于是多个单元同时向设备供电，单个单元故障（失效）一般不会对输出电压产生影响，但是，如果输出线发生故障容易波及到所有单元。 冗余热备份方式是指电源由多个功能相同的单元组成，电源启动时所有单元同时工作，由其中预先设定的单元向设备供电，备份单元处于空载状态，当向设备供电的单元出现故障时，备份单元立刻向设备供电，维持了输出电压的稳定。这种方式的优点是工作单元故障后，备份单元输出响应速度快，可以保证输出电压只在一个很小的范围内波动。 本文详细论述了采取冗余热备份方式的电源设计方案。 1 工作原理 冗余热备份结构的主电路由两个功能相同且同时处于工作状态的单元组成，由切换电路控制其中一路向设备供电，另一路空载。当向设备供电的单元发生故障时，切换电路立即动作，使另一个单元向设备供电，同时切断故障单元的输出。 主电路拓扑采用正激变换器，由输入滤波电路、功率变换电路、控制电路、输出滤波电路、监测切换电路组成。电源框图如图1所示。DC 28V输入经过滤波后提供给功率变换电路，控制电路通过实时检测来控制功率变换电路，以实现输出隔离稳定的5V电压，同时对输出电压进行过压、过流保护。
S7-400冗余系统组态
S7-400冗余系统组态 S7-400 H硬件组态 以例子的形式介绍S7-400H系统的组态过程 2.1 例子所需硬件和软件 1、硬件： 一套S7-400H PLC，包括 (1) 1个安装机架UR2-H (2) 2个电源模板PS 407 10A (3) 2个容错CPU，CPU414-4H或CPU 417-4H (4) 4个同步子模板 (5) 2根光缆 一个ET200M分布式I/O 设备，包括 (6) 2个IM 153-2 (7) 1个数字量输入模板 (8) 1个数字量输出模板 必备的附件，如PROFIBUS 屏蔽电缆及网络连接器等。 2、软件： STEP 7 V5.3 SP2标准版(已集成冗余选件包)或更高版本。 2.2硬件安装 （1）设置机架号 CPU V3版本，通过同步子模板上的开关设置； CPU V4版本，通过CPU背板上的开关设置； CPU通电后此机架号生效。 （2）将同步子模板插到CPU板中。 （3）连接同步光缆 将两个位于上部的同步子模板相连； 将两个位于下部的同步子模板相连； 在打开电源或启动系统之前要确保CPU的同步光缆已经连接。同步光纤的连接如图2－1所示： 图2－1 S7-400H 同步光纤的连接 （4）组态分布式I/O站ET200M ，使其作为具有切换功能的DP从站。 （5）将编程器连到第一个容错CPU（CPU0）上，此CPU 为S7-400H 的主CPU。 （6）通电后CPU自检查 CPU第一次通电时，将执行一次RAM 检测工作，约需3分钟。这段时间内CPU 不接收通过MPI 接口来的数据，并且STOP LED 灯闪烁。如果有备用电池，再次通电时不再做此项检查工作。 （7）启动CPU 装入程序后执行一个热启动操作：首先启动主CPU ，然后启动热备CPU。 2.3 使用STEP 7 进行组态 2.3.1创建项目组态S7-400H 在STEP7中新建一个项目，在Insert菜单下的Station选项中选择SIMATIC H Station，添 加一个新的S7-400H的站，如图2－2所示：
工业以太网交换机环网冗余的实现
Network World ? 网络天地Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程? 11【关键词】工业 以太网技术 冗余 工业以太网它的成本低，效率高，方便 安装且功耗较低吸引了越来越多的厂商。控制 系统和自动化系统通常使用的该技术来完成任 务。核电力的实际应用在许多领域，电力和运 输是一个复杂的工业，控制环境变化使用户对 以太网的可靠性的要求也越来越高。为了保证 整个通信系统的网络系统不受干扰通信系统的 影响，或产生其他通信或通信系统瘫痪的问题， 以太网冗余技术被广泛采用来提高容错率。 1 工业以太网技术 以太网具有通信速率高、兼容性好、互 联扩展性好、功耗低、安装方便等优点。所谓 的工业以太网是什么？其实就是在工业上广泛 应用的一种技术，与其他以太网的技术都是类 似的。因此，工业以太网技术继承了以太网技 术的优势，与传统的现场总线相比较具有很多 优点。主要的有点体现在下面几个方面： （1）以太网在计算机网络技术中的应 用中最为广泛，它得到了广泛的技术支持。 以太网最典型的应用形式是以太网+TCP/ IP+Web 。常用的编程语言，如Java 、Visual C++和Visual Basic ，都支持以太网的应用开发， 这些编程语言特别受欢迎，软件开发人员都喜 欢应用这些编程语言，开发前景一片良好。工 业控制领域采用以太网通信，可以选择更多的 开发工具，开发环境。 （2）由于商用以太网的广泛应用，主要 的通信设备开发商和制造商致力于以太网交换 机的开发和生产，这使得工业以太网交换机更 便宜。因为他应用的广泛，硬件价格很低，现 在以太网网卡它的价格在现场总线价格的十分 之一左右，而且随着集成电路技术的快速发展， 其价格还会更低。 （3）目前，该技术比较成熟，广泛使用 的以太网通信速率为10M 、100M 和1000M 。 这比任何当前的现场总线都快。因此，以太网 能够满足工业控制对带宽不断增长的要求。工业以太网交换机环网冗余的实现 文/孟飞 （4）基于TCP/IP 协议模型的以太网是完全开放的。因此，信息网络与控制网络可以实现无缝集成。因此，嵌入式控制器、智能现场测控仪器和传感器可以方便地连接到现场控制网络，甚至管理网络。2 环网冗余技术以太网环网是环网冗余最为简单的拓扑结构。任何网络节点都有一个交换机和两个相邻的节点。如果其中一个端口被设置成了默认阻止，那么我们可以认为交换机此时工作正常，用来防止以太网的数据帧转发，并且保证它在物理上是一个循环，不论它有没有逻辑循环。所以，一般主交换机有两个端口，同时也存在两个检测问题的办法。首先端口为主端口和辅助端口，检测方法为故障报警以及循环检测，主端口包括环路上其他设备的端口，辅助端口为拥塞端口一般只存在一个，而检测主要是为了保证环网的连通性，以防发生问题。（1）主设备节点首先要转发端口，其次发送循环检测，所谓循环检测就是按照规定时间发送检测帧，它的功能为检测环网的问题，当它正常工作时主设备节点的下级端口就会接收环网一周左右的检测帧，但是在规定时间中没有接收到检测帧，主设备节点会快速的打开阻塞端口。以此保证它在逻辑上的线性结构，紧接着主设备节点要进行的是清空交换机中的转发表（FDB 表），清空之后会发送数据包，然后剩下的节点都会跟从主设备节点清空FDB 表。这样的话所有交换机就会学习新的网络拓扑。交换机的接口出现问题时就会向主设备节点报警，以此来打开拥塞控制，然后清空FDB 表，一般的环网交换机都存在两个接口，任意一个发生问题都会报警。在最后主节点将数据包发送到环上的每一个节点，节点接到指示后清空FDB 表并学习全新的拓扑结构。（2）环网冗余切换机制在环网出现问题的情况下，主要的设备实现节点定期发送测试帧在主端口，如果环网故障恢复，那么下一个测试帧就会准时接收端口，然后主节点就会恢复正常，从时间端口就会拥塞控制包，更新FDB 表，给传输节点发送控制消息，传输节点接收指示，根据指示内容也会更新FDB 表，并学习新的网络拓扑。3 以太网中环网冗余的具体实现之所以快速环网会被研究出来，主要是为了方便用户发现环网中存在的问题，以方便 及时的修复，以免造成更大的损失。这个技术是美国知名的控制公司研究实现的，它的工作原理主要如下：当环网出现断链的问题时，就可以在交换机上报警，用户就会收到报警的消息，从而及时的处理问题，该项技术的优点就是，可以快速的修复环网在网络上的故障，也是以此来减少因故障带来的损失。快速环网技术使用过程中时，我们可以形成一个简单地环网，首先在众多交换机当中设置一个主交换机，其次把每一个交换机的两个端口相互连接，还需要把每个交换机都设置成快速环网，这样连接的两个端口就可以保持正常运行。在主交换机的网络中会存在备用端口，所谓备用端口就是在紧急情况下可以进行网络修复的。网络在正常运行时，备用端口进入休眠状态，不会影响每个交换机之间的相互工作，如果备用端口被激活。那么就证明线缆连接中出现了问题，备用端口就会发挥它的作用，保证环网工作的正常进行，指导主交换机发起报警，出现的问题被修复之后，备用端口就会再次进入休眠状态。而且快速环网还可以支持双环网的连接，在每一个方面都会拥有更大的灵活性。4 总结随着工业以太网技术在工业控制领域的广泛应用，其可靠性越来越受到重视。保证工业以太网可靠性的方法是利用设备冗余为以太网中的交换设备和链路提供冗余保护。参考文献[1]周乐文.高可靠千兆以太网交换机研究[D].长沙：国防科技大学,2011.[2]邹航宇.工业以太网冗余协议研究[D].上海：上海交通大学,2013.[3]孙明刚.工业以太网中冗余问题的研究[D].成都：西南大学,2008.作者简介孟飞（1986-），男，河北省无极县人。硕士研究生学历。工程师。主要研究方向为计算机网络。作者单位北京计算机技术及应用研究所 北京市 100854
冗余设计
引言 不间断供电系统（Uninterruptible Power System，UPS）的出现是为了适应信息社会的到来。为了保证对重要负载供电的连续性，满足高新技术产品和设备对供电质量提出的越来越严格的技术要求。应用模块化并联冗余技术的UPS系统进一步提高了对负载供电的可靠性，同时也扩大供电容量，是国内外研究的热门技术。 利用多台UPS模块并联运行，都是以UPS扩容或提高UPS可靠性为目的。不论采用何种并联冗余连接技术，都是将多台UPS单机的输出端直接进行连接。一般的UPS因为都有逆变供电主回路和旁路供电回路两条供电回路，所以对负载来说相当于有两个电源。任何两个电源之间的转换开关都是一个单点故障点，即使两个上游的电源再可靠，只要转换开关一出现故障，都可能造成负载断电，由于这种开关的造价比较高，再加之其它技术因素，往往不能冗余并联，专门作为一个模块，有较高的可靠性要求。利用静态转换开关（Static Transfer Switch，STS）统一集中控制并联系统的主-旁路切换功能，实现快速切换和系统保护等一系列控制功能，是比较理想的控制方案。 本文主要介绍模块化并联冗余UPS系统静态转换开关模块的设计方案，模块控制采用DSP实现。通过设计和完成一台两路（并联系统输出与旁路）220V单相输入、10kVA/220V 单相输出的STS功能样机，验证了该方案的有效性。 1.并联组合式切换开关结构 目前的静态转换开关大多是采用微处理器数字控制技术的，可以称为数字型静态转换开关（Digital Static Transfer Switch，DSTS）。目前美国德州仪器（Texas Instruments，TI）公司的TMS320系列DSP已成为中大功率电力电子应用场合的主流控制芯片，它的突出特点是采用了先进的多总线并行结构和流水线的工作方式，从而极大地提高了系统的运行速度和数字信号的处理能力。本系统采用的是TMS320LF2407A作为主控DSP芯片。 静态转换开关包括两类交流切换开关：静态旁路开关和静态并联系统总输出开关。从快速切换的角度出发，每个切换开关与UPS单机的静态旁路开关结构可以完全一样，采用一对可控硅背靠背连接或直接用三端双向可控硅器件的可控硅型双向开关结构。但为了增容需要而采用并联冗余结构，在大功率输出的情况下单用可控硅型STS损耗过大，发热严重，恶劣条件下甚至会导致STS模块的损坏。交流接触器（图1）是继电器型交流切换开关，可靠闭合后导通阻抗小、损耗小，是理想的交流电路连接方式，但是交流接触器存在与继电器型STS同样的问题，切换速度较慢，不能实现快速切换。因此采用上述两者并联的结构是比较理想的方案。
组态软件操作指南 冗余系统
本章内容 双机热备 双网络冗余 双设备冗余 双IOServer冗余 概述 KingSCADA 提供全面的冗余功能，能够有效地减少数据丢失的可能，增加了系统的可靠性，方便系统维护。KingSCADA提供四重意义上的冗余功能，即双机热备、双网络冗余、双设备冗余、双IOServer。 第一节双机热备 1、原理 双机热备主要是实时数据、报警信息和变量历史记录的热备。主从机都正常工作时,主机从实时数据服务器获取数据，并产生报警和事件信息。从机通过网络从主机获取实时数据和报警信息，而不会从实时数据服务器读取或自己产生报警信息。主从机都各自记录变量历史数据。同时，从机通过网络监听主机，从机与主机之间的监听采取请求与应答的方式，从机以一定的时间间隔（冗余机心跳检测时间）向主机发出请求，主机应答表示工作正常，主机如果没有应答，从机将切断与主机的网络数据传输，转入活动状态，改由实时数据服务器获取数据，并产生报警和事件信息。此后，从机还会定时监听主机状态，一旦主机恢复，就将数据备份给主机。只有从机坏掉之后，主机才会从实时数据服务器获取数据。通过这种方式实现了热备。 2、主机网络配置 第一步，KingSCADA开发系统树型目录区中选择“网络配置”→“本服务器设置”选项并双击，弹出网络配置对话框，对话框设置如图所示。 勾选网络模式，配置主站的名称，网络IP，根据需要配置主站备份IP；勾选使用双机热备，配置从站的名称，从站的网络IP，或者根据需要配置从站的备份网络IP。
图10-1网络参数设置对话框 主站点名：即本站点名称。进入网络的每一台计算机必须具有唯一的节点名，默认为当前计算机名。 主站网络IP：即本节点的IP地址，长度最长是15个字符。 主站备份网卡IP：当网络中使用双网络结构时，需要对每台连网的机器安装两个网卡——主网卡和从网卡，此处表示从网卡（亦称备份网卡）。在该编辑框中输入从网卡的IP地址，长度最长是15个字符。 双机热备：KingSCADA提供双机热备功能，如果使用该功能的话，选中“使用双机热备”选项，然后根据当前计算机的工作状态设置本机为主机或从机。 从站名称：当选择使用双机热备功能，此选项有效，需要在此处键入从站名称。 从站网络IP：在此处键入从站的IP地址。 从站备份网卡IP：当网络中存在双网络冗余时，需要安装两个网卡，需要在此处键入从站备份网卡的IP地址。 冗余状态检测通道：为保证冗余机之间状态的正确，防止误切换以及及时同步数据，KingSCADA设置了冗余状态检测通道和同步数据通道分别是串口和网卡。 串口：通过串口检测冗余状态，并选择串口名称及通讯参数。 网卡：通过专用网卡实现主、从机同步数据，并输入对方网卡IP地址。 心跳检测时间：此参数在本节点做“服务器”或“客户端”时都有效，以此时间间隔检测数据链路是否畅通。单位为秒。
稳压电源设计
数控直流稳压电源设计 摘要 数控直流稳压电源是采用单片机的控制实现直流稳压电源输出的可调控制以及输出的显示。该电源的设计主要由主电路、变换器控制电路以及单片机控制电路组成。主电路是一个DC/DC变换器；变换器控制电路主要是由专用PWM控制集成电路构成；单片机控制电路主要由单片机最小系统、键盘、显示等部分组成。该稳压电源设计要求总体结构简单，实用，使用方便，可作为小功率的电子设备的电源，也可作为电子线路调试用电源以及其它直流稳压电源使用场合。本文主要阐述数控直流稳压电源的主电路和变换器控制电路的设计。 关键词 数控；稳压电源；脉宽调制（PWM）；变换器；开关电源
Abstract This topic mainly designs the numerical control cocurrent voltage-stabilized source. The numerical control cocurrent voltage-stabilized source is uses monolithic integrated circuit's control to realize the adjustable control which as well as the output demonstration the cocurrent voltage-stabilized source outputs. This power source's design mainly by the main circuit, the converter control circuit as well as the monolithic integrated circuit control circuit is composed. The main circuit is a DC/DC converter; The converter control circuit is mainly controls the integrated circuit constitution by special-purpose PWM; The monolithic integrated circuit control circuit mainly by parts and so on monolithic integrated circuit smallest system, keyboard, demonstration is composed. This voltage-stabilized source design requirements gross structure is simple, practical, the easy to operate, may take the low power electronic installation's power source, may also use electricity the source as the electronic circuit debugging as well as other cocurrent voltage-stabilized source use situation. This article main elaboration numerical control cocurrent voltage-stabilized source's main circuit and converter control circuit's design. Key words Numerical control；V oltage-stabilized source；Pulse-duration modulation (PWM)；Converter；Switching power supply
s7 400h冗余系统硬件组态操作流程
一．所需软硬件： 所需软件：STEP7 SP3 所需硬件：一套S7-400H PLC，包括： (1) 1个安装机架UR2-H (2) 2个电源模板PS 407 10A (3) 2个容错CPU，CPU414-4H或CPU 417-4H (4) 4个同步子模板(型号必须相同) (5) 2根光缆 必备的附件，如PROFIBUS 屏蔽电缆及网络连接器等。 二．硬件安装 （1）设置机架号 CPU V3版本，通过同步子模板上的开关设置； CPU V4版本，通过CPU背板上的开关设置； CPU通电后此机架号生效。 （2）将同步子模板插到CPU板中。 （3）连接同步光缆 将两个位于上部的同步子模板相连； 将两个位于下部的同步子模板相连； 在打开电源或启动系统之前要确保CPU的同步光缆已经连接。同步光纤连接如图1所示：
图1 S7-400H 同步光纤的连接 三．通过STEP7进行硬件组态 1．创建项目并组态站S7-400H在STEP7中新建一个项目，在“插入”菜单下的“站点”选项中选择SIMATIC H 站所示：2的站，如图S7-400H点，添加一个新 的． S7-400H站图2 创建项目和添加配置硬件2. 打开硬件配置；硬件”S7-400H (1) 在站目录下，双击“ 3所示：(2) 添加一个UR2-H机架，如图
机架3 添加UR2-H图所示：4如图，2默认为主站的地址，PROFIBUS DP 上CPU并设定，CPU配置电源和3. S7-400H CPU图4 添加电源和所示：,如图5槽位上和添加同步子模板到4. IF1IF2 添加同步子模块5 图 5）添加以太网网卡，设置MAC网络地址和IP地址，如图6所示：