湖州职业技术学院案例西门子S7-300软冗余在燃油锅炉中的应用_PLC与控制技术.doc_大学文库

西门子57-00软冗余在燃油铜炉中的应用在重要的工业生产额域和军用产品设计中，采用冗余技术提高控制系统可靠性的做法越米越馨鸡。常规的沉余就是采用成倍增加元件的方式来参与控制，以明能够将因控制设备的意外而导政的停机降到最少。燃油钢护是输油管道加热系统中的加热设备，钢炉的无植障运行是整个输油管道网铬正常工作的保证.在锅炉控制系统中，设计深用两组独立运行的西门子心软件元余控制系统，保证加热系统的可靠、连续、安全运行，冗余常见的方式是中央处理器沉余、/0冗余和通限冗余。中央处理器单元沉余（即一用一备或一用多备》，在主处理露单元失效时，答用处理器单元自动授入运行，接管控制。在控权的交互方式上又可分为硬件沉余和献件沉余两种，硬作元余是果用硬件方式进行切换，不用编程。除了成对的使用处理器外，还用专用的热备核块，热备核块负责检测处理器，一具发观丰处理器失效，马上将系统控制权交给答用处理器。硬件冗余均采用光纤通讯。通讯速度快，系统稳定，切换时何更复，但是成本也比较高。软件元余方式只需要成对的处理器，用软件编程的方式进行处理器的切换，组成比较经济，构成十分灵活，但程序处理需要一定的到间，对于时钟同步及切换时间要求不是十分严格的场合，选用软件冗余方式还是非常经济有效的。 1.控制系统构成： 11监控系统整体设计本控制方案设计采用了MATIC Wincc组态款件来实现过程控制的上位机组态，MCC 是在生产和过程白动化中解决可视化和控制任务的工业技术系统。下位机控制系统设计紧用两套鞋立的西门子S1MAT1C57300系列PLC实现沉余控制，其编程软件5TEP7功能强大，模块化结构，优化了用户程序。监控系统构成实现如图1：

西门子 S7-300 软冗余在燃油锅炉中的应用在重要的工业生产领域和军用产品设计中，采用冗余技术提高控制系统可靠性的做法越来越普遍。常规的冗余就是采用成倍增加元件的方式来参与控制，以期能够将因控制设备的意外而导致的停机降到最少。燃油锅炉是输油管道加热系统中的加热设备，锅炉的无故障运行是整个输油管道网络正常工作的保证。在锅炉控制系统中，设计采用两组独立运行的西门子 PLC 软件冗余控制系统，保证加热系统的可靠、连续、安全运行。冗余常见的方式是中央处理器冗余、I/O 冗余和通讯冗余。中央处理器单元冗余（即一用一备或一用多备），在主处理器单元失效时，备用处理器单元自动投入运行，接管控制。在控制权的交互方式上又可分为硬件冗余和软件冗余两种。硬件冗余是采用硬件方式进行切换，不用编程。除了成对的使用处理器外，还用专用的热备模块，热备模块负责检测处理器，一旦发现主处理器失效，马上将系统控制权交给备用处理器。硬件冗余均采用光纤通讯，通讯速度快，系统稳定，切换时间更短，但是成本也比较高。软件冗余方式只需要成对的处理器，用软件编程的方式进行处理器的切换，组成比较经济，构成十分灵活，但程序处理需要一定的时间，对于时钟同步及切换时间要求不是十分严格的场合，选用软件冗余方式还是非常经济有效的。 1．控制系统构成： 1.1 监控系统整体设计本控制方案设计采用了 SIMATIC WinCC 组态软件来实现过程控制的上位机组态，WinCC 是在生产和过程自动化中解决可视化和控制任务的工业技术系统。下位机控制系统设计采用两套独立的西门子 SIMATIC S7-300 系列 PLC 实现冗余控制，其编程软件 STEP-7 功能强大，模块化结构，优化了用户程序。监控系统构成实现如图 1：

开沉念偏辑器。在“沉余饮件服务器项，输入沉余服务器的名称，并在“用户归督项下，激活“用户自档的同步。本系统通过动老向导设置读取P冗余地址，实观主57-300数据监控。 16软沉余程序的设计软沉余程序需要西门子提供的软沉余软件包及5TEP?,在A站的o位中插入C81(主霜环程序块)、0B35《定时中斯组织块)、03100（暖启动调用程序块）、C880(在主系统与备用系统切换时间都时，调用该块)，C882(DP-Slave ET200站上的M153-2模块出错报警，调用该功陵块)、C泊83(DP从站的接口模块与主站链接新开或链接重新建立时调用该块)、 OB86(主从站通讯出错调用该块)、O887(通讯失败调用该块)入，O8122(外围设备访问出错调用该块)》，0B121等组织块，并对其中的0B100、0835,0886进行编程。首先，用户需要在初始化程序中(0B100》定义沉余部分的数据区，该数据区可以包括：一个过程映像区，一个定时器区，一个计数器区和一个数据块区，57300同步的最大数据量为8数B。本控制系统将每台铜护的温度，压力采集值和运行状态参数分测放置在不同的 DB数据块，并定义为需要元余的数据块。使用的是C835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0B35里调用B1015wRZK功能块，FB101块中封装了冗余功能的程序段，实现冗余功能。当执行S帆5TART程序块时，系统分配这些数据区，不能用S7的定时墨和计数器，只能使用EC标准的定时器和计数器。 0B35中的程序段也可以在OB1中实观，只是不使用中断的方式，而使用主循环的方式，调用F阳101时，华可以在线地读出RETURN.(参数的数值，如果为0，说明冗余特接正常。如果为8015说明数据同步的连接不成功，原因是CP342-5之间的FDL替接建立的不正确或物理链路不通，或者是C1O0的VERB_ID参数与NETF0中的D号不一政。 2.结束语：以上简要介绍了SIEMEN5软件元余系统的系统组成、工作原理、程序编制，整个系统组成简单、构成灵活、程序编制比较容易。系统在某输油站投入运行以来保证了系统无故障停机运行，提高了工作效率，降低了锥护费用，以其可意性、灵活性、便利性受到用户好评

开冗余编辑器，在“冗余伙伴服务器”项，输入冗余服务器的名称，并在“用户归档”项下，激活“用户归档的同步”。本系统通过动态向导设置读取 IP 冗余地址，实现主 S7-300 数据监控。 1.6 软冗余程序的设计软冗余程序需要西门子提供的软冗余软件包及 STEP7，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，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）、 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。首先，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：一个过程映像区，一个定时器区，一个计数器区和一个数据块区，S7-300 同步的最大数据量为 8kBytes。本控制系统将每台锅炉的温度、压力采集值和运行状态参数分别放置在不同的 DB 数据块，并定义为需要冗余的数据块。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 FB101S ’WR_ZYK’功能块，FB101 块中封装了冗余功能的程序段，实现冗余功能。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。 OB35 中的程序段也可以在 OB1 中实现，只是不使用中断的方式，而使用主循环的方式。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，原因是 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 ID 号不一致。 2．结束语：以上简要介绍了 SIEMENS 软件冗余系统的系统组成、工作原理、程序编制，整个系统组成简单、构成灵活、程序编制比较容易。系统在某输油站投入运行以来,保证了系统无故障停机运行,提高了工作效率,降低了维护费用，以其可靠性、灵活性、便利性受到用户好评

湖州职业技术学院 案例 西门子S7-300软冗余在燃油锅炉中的应用_PLC与控制技术

湖州职业技术学院案例西门子S7-300软冗余在燃油锅炉中的应用_PLC与控制技术