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,反過來會導(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: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:如何估計目前的數(shù)量,未來的發(fā)生率,和可能的后果的缺點。本文通過兩種方法來設(shè)計并實現(xiàn)一種基于兩個PLC的冗余控制系統(tǒng):
　　(1)

2、如果兩個PLC在規(guī)定位置監(jiān)測到的反饋結(jié)果不一致則兩個PLC同時運(yùn)行;
　　(2)系統(tǒng)使用2個PLC但只讓一個PLC運(yùn)行,當(dāng)系統(tǒng)檢測到某一功能部件發(fā)生故障是啟動另一個PLC。實現(xiàn)可靠的控制系統(tǒng)求滿足故障容錯方法,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)的性能是用來精度來描述,也就是使我們能夠保證系統(tǒng)正常運(yùn)作所需的術(shù)語?？煽啃园煽啃?安全性和可用性等等。從可靠性的角度來看,我們將特別關(guān)注數(shù)據(jù)庫的復(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,為了獲得所需的系統(tǒng)可靠性,容錯(冗余)通常是的唯一可行辦法。再出現(xiàn)故障時,通過一些簡單的技術(shù)處理,容錯系統(tǒng)能過繼續(xù)正常運(yùn)作。因此,故障容錯概念也就是:架設(shè)在系統(tǒng)中存在故障,系統(tǒng)來處理它們可以不受外來干預(yù)。在容錯的目標(biāo)是確保系統(tǒng)故障不會導(dǎo)致系統(tǒng)停止工作。本文有兩種方法進(jìn)行檢測:第一,兩個PLC的同時運(yùn)作,如果兩PLC一個安全的位置,差異檢測出發(fā)發(fā)生沖突。第二,使用兩個PLC,但只有一個工作時,將轉(zhuǎn)換

4、后一部分個發(fā)生故障的功能用于設(shè)計和實施兩個冗余的PLC控制系統(tǒng)。鑒于上述情況,本文主要工作內(nèi)容包括以下項目:1.本文針對某一種控制系統(tǒng),研究相關(guān)控制基礎(chǔ),包括監(jiān)測某一關(guān)鍵參數(shù)的狀態(tài),檢測它跟理想狀態(tài)的差異,并采取措施對其進(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)計提出了一些控制系統(tǒng)的架構(gòu),特別是采用PLC組建一個有限的雙冗余

5、系統(tǒng)。4.本文通過實驗和推導(dǎo)設(shè)計該系統(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修改其狀態(tài),當(dāng)系統(tǒng)檢測到差異后會自動關(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)一個單元足以執(zhí)行系統(tǒng)功能時,系統(tǒng)出現(xiàn)故障時冗余系統(tǒng)會開啟以保持系統(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。事實上,控制系統(tǒng)有兩

6、個可編程邏輯控制器(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兩個通道的接收都來自從探測器提供一個共同的信號。從耦合器的輸入信號進(jìn)行采樣,樣品的值和采樣頻率存儲在內(nèi)存中。其次,只有一個設(shè)備控制足以實現(xiàn)其執(zhí)行功能,網(wǎng)絡(luò)通信的功能是在第二個系統(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