什么是冗余控制系统?

    某些过程控制系统,例如化学、石油、造纸、冶金、核电站等工业部门中的某些系统,生产过程必须连续不断地进行,要求控制装置有极高的可靠性。在PLC出现故障时,也不允许停止生产。如果控制系统出现故障,由此引起的停产或设备的损坏将造成极大的经济损失。仅仅通过提高控制系统的硬件可靠性来满足上述工业部门对可靠性的要求是不可能的,因为PLC本身可靠性的提高有一定的限度,并且可靠性的提高会使成本急剧增长。使用冗余( Redundancy)系统能够有效地解决上述问题。
    在冗余控制系统中,整个PLC控制系统【或系统中最重要的部分,例如CPU模块)由两套完全相同的“双胞胎”组成。是否使用备用的I/O系统取决于系统对可靠性的要求。两块CPU模块使用相同的用户程序并行工作,其中一块是主CPU,另一块是备用CPU,后者的输出是被禁止的。当主CPU失效时,马上投入备用CPU。为了进一步提高系统的可靠性,某些重要的I/O点和连接电缆也应采取冗余措施。
    西门子的S7-400H是按冗余方式设计的,主要器件都是双重的,可以在事故发生后继续使用备用的器件。设计成双重器件的有中央处理器CPU、电源模块以及连接两个中央处理器的硬件。用户可以自行决定系统中是否需要更多的双重器件,以增强设备的冗余性。
 
    S7-400H由两个子系统组成,典型的结构是使用分为两个区(每个区9个槽)的机架UR2-H,每个区可以视为一个中央控制器(见图2-3中的Rack 0和Rack l),也可以使两个独立的中央控制器(即中央机架)URl/UR2。每个中央控制器有一块有容错功能的CPU 414-4H或CPU417-4H,一块PS 407电源模块。
    每个中央控制器上有1/0模块,中央控制器也可以有扩展机架或F:T 200M分布式I/O。中央控制器功能总是冗余配置的,I/O模块可以是常规配置、切换型配置或冗余配置。
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