PLC电源冗余测试
PLC冗余
PLC冗余在工业自动化系统中大量选用可编程逻辑控制器(PLC)作为控制器，随着技术的发展又组建冗余系统进一步提高系统的可靠性，在高风险（包括金融风险、行政风险、管理风险以及危及生命安全的风险）行业应用比较广泛，如：金融领域、核安全领域、航空领域、煤矿等领域。
目前冗余的分类方式很多，而采用PLC冗余方式的有两种，即软冗余和硬亢余。
西门子公司在软、硬冗余两方面均给出了解决方案。
而基于硬冗余的可靠性高，但构建系统成本也较高。
而基于S7300或S7400的软冗余是一种成本低又能提高可靠性的方案。
目前，软冗余系统已经在冶金、交通、电力、化工、污水处理等工业控制工程中得到了较广泛的应用。
但是对于软冗余的性能仍没有进行系统的研究。
硬冗余系统的冗余结构确保了任何时候的系统可靠性，例如所有的重要部件都是冗余配置。
这包括了冗余的CPU、供电模件和用于冗余CPU通信的同步模块。
根据特定的自动化控制过程需要，还可以配置冗余客户服务器、冗余通讯介质、冗余接口模件IM153-2等。
S7-300只能实现软冗余（软件冗余），而不能实现像400那样实现硬件冗余。
软冗余的特点：1、软冗余需要专门的软件包；2、对于实现冗余功能的PLC，可以是300，也可以是400，或者300与400之间。
3、软冗余需要对两台PLC都需要编程，调用专门的功能块；4、软冗余的切换时间为秒级，即当一台PLC发生故障，要让备用的PLC来担当前一台PLC的任务这么一个过渡过程需要1S以上的时间。
因此软冗余不适用于对安全要求极高的场合。
5、软冗余的最大好处就是便宜；最大坏处就是实现麻烦。
软冗余和硬冗余的异同:共同点1、冗余功能相同，做到冗余的部分包括:电源模板、CPU、PROFIBUS-DP 网络2、结构差不多，都是利用PROFIBUS-DP网络，使用IM153-2实现信号模板的公用功能。
(利用IM153-2做网络切换)IM153-2是远程I/O接口模板，是ET200M系列产品，后面只能挂S7-300信号模板，这不影响使用，只要挂在DP网络下，无论是S7-300还是S7-400都能直接编程使用。
S7-400高级冗余
一、S7-400H冗余控制器概述H(高可靠性)系统是应用在现代工业领域中一种能够满足经济、环保、节能的高度自动化系统，系统能够通过将发生中断的单元自动切换到备用单元的方法实现系统的不中断工作。
S7-400H是西门子提供的冗余PLC，它通过部件的冗余实现系统的高可用性。
作为SIMATIC S7家族的一员，S7-400H拥有SIMATIC S7所具有的先进性。
1. S7-400H冗余系统典型的硬件图1 典型的S7-400H冗余系统1个典型的冗余系统中包括：(1) 1个UR2-H机架(或者2个独立的UR1/UR2机架)(2) 2个S7-400H CPU模块(完全一致)(3) 2个PS407电源模块(也可以选择2×2的冗余配置)(4) 2根同步光纤和4个同步模块(5) 2个相同大小的RAM存储卡(6) 2个CP443-1以太网通讯模块(如果不需要以太网通讯功能可以不配置)(7) 每个电源模块配备1-2块后备锂电池2. 组态S7-400H站的软件组态相应版本的S7-400H冗余控制器时，所安装软件环境为：Windows XP Professional SP3，STEP 7 V5.4.4.6 (STEP 7 V5.4 SP4 Hotfix6 ) 。
在Step 7中组态S7-400H站，下本文将以实际例子的形式来介绍S7-400H站的组态过程。
表1 示例主要硬件组成二、在Step 7中组态S7-400H站1. 硬件安装（1）安装机架UR2-H。
（2）在机架上安装PS407电源模块，在电池槽内放入2块锂电池，拨码拨到2BATT。
（3）设置冗余CPU的机架号，安装冗余CPU到机架。
CPU V3版本，通过同步子模板上的开关设置； CPU V4以上版本，通过CPU 背板上的开关设置；本实例中的CPU 为6ES7 412-3HJ04-0AB0 机架号设置在CPU的背面，将左手边CPU的机架号设为0（拨码拨到下方），右手边CPU的机架号设为1（拨码拨到上方），CPU通电后此机架号生效。
冗余设计在PLC控制系统中的应用
机床 电器 ２０ ． ０７３
计 算机 ・ Ｌ Ｐ Ｃ应 用——冗余设计 在 Ｐ Ｃ控制 系统 中的应用 Ｌ
冗余 设 计在 Ｐ Ｃ控 制 系统 中 的应 用 Ｌ
赵 中敏 （ 淮海 工学 院东 港学 院 ，２ ０ ９ ２ ２６ ）
摘要 ： 在实施工业生产 自动化的过程 中， 容错 技术 是一种满足连续生产要求 ， 高控 制系统可 靠性和可用 性的有 提 效 手段 。本文 以容错技术 中的关键设计 技术——冗余 设计在 Ｐ Ｃ控制系统 中的应用为例 ， Ｌ 简单介 绍 了几种冗 余控制 的类 型和实现方式 ， 并对 Ｐ Ｃ控 制系统中常有 的处理器冗余 、 Ｌ 通信冗 余 、 ０冗 余和 电源冗余等类 型的冗余 ， Ｉ ／ 从原 理 、 实现方式等方 面进行 了分 析和 比较 。 关键词 ：Ｌ Ｐ Ｃ系统 ； 可靠性 ； 容错技术 ； 冗余设 计
１ 容错技术
容错技术能够 自动 、 时 地监 测并 诊断 出系统 的 适 故障 ， 然后 采取相应 的故障控制或 处理方法 ， 自动修 复
０ 引言
Ｐ Ｃ系统要正常地 发挥 其功能 ， Ｌ 首先必 须稳定 、 可 靠地 工作 。可靠 性是 系 统和 产 品 的主要属 性 之一 ， 是 考虑 到时间因素 的产 品质量 ， 于提高系统 的有效性 、 对
的 固有故 障 ， 如元器 件生产过程 中造成 的故障 ， 对其 需 拆卸、 更换 、 或改正 ； 类故障是后 天 的永 久性 、 另一 瞬间
ＺＨＡ０ ｏ ｇ ｍｉ Ｚｈ ｎ — ｎ
（ ｏｇ ａｇＣ ｌ ｇ ，Ｈ ａ ａ ｓ ｔｔ ｏ ｅｈ ｏｏｙ ２ ２ ６ ） Ｄ ｎ ｇｎ ｏ ｅｅ ｕ ｉ ｉ ｎｔｕｅ ｆ ｃ ｎ ｌ ， ２ ０ ９ ｌ ｈ Ｉ ｉ Ｔ ｇ
AB_PLC冗余配置说明
A-B ControlLogix冗余系统一、ControlLogix冗余系统1. 1．冗余系统构成：2对高性能1756-L55处理器和1757-SRM冗余模板分别配置在2个独立的框架中（每个框架可选择单电源或冗余电源供电），冗余模块间通过高速光纤进行同步。
TCP/IP EtherNet（冗余/ 环网均可选）TCP/IP EtherNet (Redundant/ Ring Optional)Redundancy ControlNet冗余ControlNet1.2．ControlLogix系统冗余模块SRM●1757-SRM 在主控和备用框架之间提供高速的数据传输，并负责判定主控/备用框架的工作状况●双槽模块●每个框架上需要一个SRM模块a)最早的版本在每个热备的框架中支持1个 Logix5555 处理器，以及最多5个 CNB通讯模块b)增强版则支持多处理器/多通讯模块在热备框架中共存● 两个 SRM 系统冗余模块之间通过光缆进行连接.1757-SRC1、 SRC3、SRC10 (分别为1米、 3米、10 米长度)1. 3. 配置冗余解决方案：硬件配置8步曲1) 一个ControlLogix 框架2) 插入一块 Logix5555 处理器3) 插入一块/多块ControlNet 通讯模块(D 版本以上)4) 插入一块系统冗余模块（占双槽位）5) 插入一块/对EtherNet/IP 通讯模块6) 依次拷贝，准备另外一个框架7) 连接两个SRM 系统冗余模块8) 加入操作员终端， ControlNet 网络扩展 I/O 等二、ControlLogix 冗余系统优点● 自动完成冗余切换，不需要用户做任何编程；● 应用程序只需下载一次：系统将自动完成从控制器的程序装载； ControlNet Ethernet其它 ControlNet 设备（除冗余/备用框架中的CNB 模块以外，另外还需至少两个以上的ControlNet 接点其它网络●完全自动的程序下载、同步技术，避免在主控/备用处理器中单独的程序维护工作；●用户对主控制器的组态/命令/编辑等, 也将自动地送入从控制器；●无需编程的解决方案，避免在实施冗余解决方案中任何额外的时间、人力消耗，节省开销；●透明切换技术，完全支持Rockwell 或者任何第三方支持ControlNet开放网络的设备；●无扰切换技术保证高优先级的任务可靠无扰切换。
ABPLC冗余调试具体步骤
AB-PLC调试当主机架的任一组件发生故障，控制权切换到从控制器一、当主机架中发生下列情况之一时1.掉电2.控制器产生主要故障、3.主机架中的任一模块被拔掉，安装或出错4.折断或断开controlnet 分接头或以太网电缆1756-L72冗余固件版本号柜子调试第一步：检查所有模块电源接线等相关链接是否接通牢固，通电：1.以太网模块通电；2.CONTROLNET模块和CPU模块通电；注意：220V的L线与N线不要接错，地线接好。
第二步：按照PLC通讯图连接柜子的通讯线，A网段与B网段用标签分开，终端电阻接好,冗余光纤安装好。
第三步：准备3根以太网线，交换机，笔记本各一只；使两只以太网模块与交换机，笔记本连好网线；笔记本要安装好RSLOXS5000软件（此项目是V19版本的）；第四步：如果要想通过以太网进行通讯，首先要设置以太网模块的IP地址。
下边概要的说下设置以太网模块IP地址的步骤。
设置ENBT 模块的IP 地址可以通过BOOTP Server 软件，或者通过RSLogix5000 软件，或者通过RSLinx 软件。
在设置地址之前要确定您的计算机的地址和所要设置模块的地址处于同一网段。
1.如果第一次对模块上电,可以通过BOOTP Server软件设置以太网模块的IP 地址。
打开BOOTP Server 的路径如下所示2.在第一次使用BOOTP Server 的时候打开软件以后会弹出Network Settings对话框。
在这个对话框里键入Subnet Mask.如下图所示3.如果在使用过程中想更改在2 步骤中的设置也可由菜单栏选择。
如果以太网模块是第一次加电，模块会向BOOTP Server发送硬件地址请求。
如下所示。
这个硬件地址可以在模块的标签中找到。
4.双击发送请求的硬件（MAC）地址，出现New Entry对话框。
在IP Address 相应的对话框中键入IP地址。
这里以192.168.0.3为例。
施耐德PLC 冗余pdf
Quantum PLC的IO冗余解决方案新的利润增长点2010.11作者：王斌Make the most of yourenergy© 2010年Schneider Electric 。
保留所有权利。
未经版权所有人的书面许可，不得使用、复制、复印、发送或用任何性质的存2 取系统存储本文的任何部分。
摘要本文详细介绍了IO 冗余的原理，模板IO 冗余和通道IO 冗余的区别，以及Quantum PLC 的IO 冗余的硬件实现方法和软件编程等。
© 2010年Schneider Electric 。
保留所有权利。
未经版权所有人的书面许可，不得使用、复制、复印、发送或用任何性质的存 3 取系统存储本文的任何部分。
引言当前在很多行业，如焦化行业的化产、冷鼓控制系统、水电站的升船机控制系统、锅炉控制系统、化工或石化控制系统等，为了提高系统的可靠性和稳定性，要求采用IO 冗余的解决方案。
目前，施耐德所有PLC 产品中只有Safety Quantum 和Premium PLC 支持IO 冗余的解决方案，而这两种PLC 由于功能限制目前无法满足上述控制系统的要求。
Quantum PLC 在中国得到了广泛的应用，该PLC 具有可靠性高、稳定性较好、支持模板类型较多、通讯功能较强、性价比较高等优点。
如果能利用Quantum PLC 实现IO 冗余功能，将大大拓展了Quantum PLC 的应用领域。
1 IO 冗余概述1.1 IO 冗余定义当系统包含两套模块，且这些模块被组态为冗余对，并作为冗余对操作时，即被视为冗余I/O 模块。
I/O 冗余的使用提供了最高程度的冗余，即：当系统中CPU 发生故障，或信号模块故障，不会影响到控制系统的安全、可靠运行。
IO 冗余根据冗余的功能又分为：1)模板冗余 2) 通道冗余1.1.1 模板冗余IO 冗余主要利用整个模板实现相应的冗余功能，即：当在第一个冗余模板发生通道错误时，整个模板及其通道都切换至去功能化状态。
S7-300 PLC软冗余系统性能实验研究
ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｏ ｒ ｓ ，ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｕ ｓ ｅ ｒ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ：Ｓ７ — ３ ０ ０ ＰＬＣ ； ｓ ｏ ｆ ｔ ｒ ｅ ｄｕ ｎｄａ ｎ ｔ ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍ ；ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｔ ｉ ｍｅ
ｒ ｅ ｓ ｕｌ ｔ ｓ ｓ ｈｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈｅ ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈｉ ｎｇ ｔ ｉ ｍｅ ｏｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｄｕ ｎｄ ａｎ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｉ ｎ ｌ ｉ ｎｅ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈｅ ｔ ｈｅ ｏｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｅｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ
随着 现 代 工 业 规 模 的 不 断 扩 大 ， 许 多 应 用 场 合 对 控制 可 靠 性 提 出了 更 高 的要 求 。冗 余 技 术 是 提 高 控 制 系 统 可 靠 性 的 有 效 措 施 。 可 编 程 序 控 制 器
（ Ｐ Ｌ Ｃ ） 被 广 泛 用 于各 行 各 业 ， 目前 大 多数 的冗 余 方 案
Ｉ ＳＳ Ｎ １００２
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４ ９５ ６
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实
验
技
术
与
管
理
第 ３ Ｏ卷
第 ６期
２ ０ １ ３年 ６月
Ｃ ＮＩ １ ～２ ０ ３ ４ ／ Ｔ
S7-300 400 PLC 系统软件冗余调试的常见问题
S7-300 400 PLC 系统软件冗余调试的常见问题问题1：硬件组态需要注意什么？回答：软冗余系统的冗余控制只能通过ET 200M实现，按照图1进行组态。
A、B站的组态必须确保一致，可以拷贝ET200M的组态，在另一站点组态中使用图2所示菜单操作。
图1图2问题2：哪些模块可以支持软冗余？回答：可以通过软冗余手册查询，或参考以下链接的FAQ。
问题3：FC100“SWR_START”中定义的数据区，哪些是冗余数据区？哪些是非冗余数据区？有什么区别？回答：如图3红色区域，冗余同步数据区包括：过程映像输出区/DB/IEC/M；如图3绿色区域，非冗余数据区包括：DB。
冗余数据区，主站的数据会通过冗余链路覆盖到备用站，保证主备之间数据同步；非冗余DB区，无论主备，数据按照定义的A-B B-A方向传递。
注意！无论冗余数据区还是非冗余数据区，A、B站点的长度必须一致。
如果不需要使用，长度定义为0。
图3问题4：软冗余中DB块的影响。
回答：软冗余系统中会使用一些特殊功能的DB块，在FC100“SWR_START”中定义，如图4：图4A:软冗余工作DB，程序会自动生成，不要在项目中手动添加；“DB_SEND_NO”、“DB_RCV_NO”定义的DB，在冗余站两侧一致。
B: FB101“SWR_ZYK”的背景数据块，注意生成DB5的长度。
如果创建出错，CPU能够正常运行但是SF灯报错，诊断缓冲区如图5：图5查看DB5的长度如图6，只有100字节，此时双击打开DB5看不到内部参数，如图7。
可以删除DB5，重新生成FB101“SWR_ZYK”背景数据块。
正常MPI同步-194字节；以太网/PROFIBUS同步-358字节。
图6图7C：冗余DB区，主站的数据随时同步备用站。
需要手动创建，IEC定时器的背景数据块也需要生成，A、B站点长度一致；生成的DB块的长度需要大于2个字(新生成的DB块，内部只有一个INT变量，长度2字节)。