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造紙廠(chǎng)PLC控制系統的冗余配置與應用

作者： 時(shí)間：2016-12-16 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò ) 收藏


　 3.1 系統配置

　 除了西門(mén)子PLC冗余系統，在造紙廠(chǎng)控制系統考慮可靠性、安全性、兼容性的因素情況下，PLC還可以選用施耐德公司QuantumUnity系列產(chǎn)品。由圖6可知該造紙系統由光纜、工業(yè)交換機、冗余PLC構成100M以太冗余環(huán)網(wǎng)，冗余PLC系統對流送系統、水系統、蒸汽冷凝系統、損紙系統等進(jìn)行控制，交換機選用TP-TX/TX系列499NES07100，集線(xiàn)器選用3TP/2FL系列499NEH00410。

本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/201612/330787.htm


圖6系統配置

　3.2 系統軟件配置及功能

　 3.2.1冗余系統的切換

　造紙控制系統采用的是冗余PLC系統，其切換功能包括：當主控PLC發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)將數據流、程序邏輯切換到冗余備用PLC；當系統啟動(dòng)時(shí)，自動(dòng)決定PLC的主/備狀態(tài)；當主控PLC從故障中恢復后，自動(dòng)解決PLC間的狀態(tài)沖突。

　為了確保在實(shí)際運行的冗余切換問(wèn)題，必須對冗余CPU切換進(jìn)行測試，包括兩種：

　 一種是利用CPU控制器前面板鍵盤(pán)熱備子菜單進(jìn)行切換：

?。?）鍵盤(pán)切換

① 操作主控制器鍵盤(pán)；
② 進(jìn)入PLC操作菜單；
③ 進(jìn)入熱備子菜單；
④ 進(jìn)入熱備模式；
⑤ 將運行狀態(tài)改為離線(xiàn)狀態(tài)；（注意：確保備用控制器切換為主控制器）
⑥ 將離線(xiàn)狀態(tài)改為運行狀態(tài)。（注意：確保液晶顯示屏顯示“運行備用”）

　 另外一種是利用命令寄存器系統位％SW60.1或％SW60.2進(jìn)行切換在切換過(guò)程中，必須觀(guān)察切換對I/O模塊的影響：
　 （2）寄存器切換

　 ① 連接主控制器；
　 ② 觀(guān)察主控制器的順序是A還是B（注意：用以下基中一個(gè)辦法來(lái)進(jìn)行觀(guān)察）;

　主控制器前面板鍵盤(pán)（PLC操作/熱備/熱備順序）

　Unity Pro狀態(tài)對話(huà)械（當在線(xiàn)連接時(shí)參考Unity Pro窗口底部）

?、?存取命令寄存器系統位；

　%SW60.1（如果連接的主控制器順序是A）
　%SW60.2（如果連接的主控制器順序是B）

　 ④ 將位設備為0（注意：確認備用控制器已切換為主控制器）；
?、?連接新的主控制器。
　 ⑥ 存取命令寄存器系統位。選擇與步驟3中相同的位；
　 ⑦ 將位設置為1（注意：確保備用控制器顯示“運行備用控制器”）；
?、?確保主控制器和備用控制器片于“運行主控制器”模式和“運行備用控制器”模式。

　 3.2.2冗余系統的數據處理

　在造紙系統冗余PLC系統運行中，在主控PLC和備用PLC之間自動(dòng)同步實(shí)時(shí)數據（如圖7所示）；主控PLC發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)將數據流切換到備用PLC，并將所有故障和切換信息記錄到備用PLC。這種實(shí)時(shí)更新以?huà)呙柚芷跒榛鶞?，在每一個(gè)掃描周期后，主控PLC都會(huì )向備用PLC發(fā)送以下信息：定位變量、所有非定位變量、所有DFB和EFB類(lèi)型實(shí)例、SFC變量區、系統位與字。


圖7冗余系統數據處理

4結束語(yǔ)

　PLC系統在造紙廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程和傳動(dòng)控制中的冗余設計選型和應用需要按照以下原則進(jìn)行：

?。?）按過(guò)程控制系統的控制規模和復雜程度

　控制規模越大、復雜程度越高，則優(yōu)先選擇冗余系統和高速CPU系統，因為它能保證安全可靠性，并能對大量的模擬量數據信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理、分析和運算，能完成各種復雜、繁瑣的調節控制計算。

　 （2）按投資規模和項目經(jīng)濟效益合理選擇

　在一些中小型造紙廠(chǎng)項目中，投資規模較小，則應優(yōu)先選用相對低廉、性?xún)r(jià)比好的中型PLC，包括國產(chǎn)中型PLC，因為目前的國產(chǎn)PLC也開(kāi)始有了冗余系統。

?。?）考慮到系統連續性、兼容性及通訊指標

　如原造紙廠(chǎng)項目已有PLC控制系統，要考慮到系統的連續性和兼容性。因為這些PLC廠(chǎng)家能在很多方面做到兼容性，并確保程序的順利轉換和冗余控制。

?。?）考慮到系統生產(chǎn)廠(chǎng)家的技術(shù)服務(wù)性

　由于在造紙工業(yè)設備中，各PLC廠(chǎng)家的產(chǎn)品結構、銷(xiāo)售策略、市場(chǎng)占有方向各不相同，合并或兼并后，將會(huì )對最終用戶(hù)產(chǎn)生大的影響，因此在選擇時(shí)必須周全考慮。如選擇有造紙背景的PLC廠(chǎng)商、選擇與原DCS系統一致的PLC廠(chǎng)商等。
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