?!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"> 甉|癄Q?UPLC在汽轮机危急蟩闸系l的冗余Ҏ
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    甉|癄Q?UPLC在汽轮机危急蟩闸系l的冗余Ҏ

    文章来源Q电气技?作者:??点击Q?span id="HitNum">?旉Q?span id="dTime">2020/3/13 20:34:13

    汽轮机紧急蟩怿护ETSpȝ是采用了可编E控制器PLCl成的冗余控制系l,主要介绍了几UPLC在ETSpȝ的冗余方案?

    4UPLC在汽轮机危急蟩闸系l的冗余Ҏ

    4UPLC在汽轮机危急蟩闸系l的冗余Ҏ

    汽轮机危急蟩闸系l?ETS)是汽轮机保护最重要的一环,它是汽轮机电跳闸的出口,其运行安全与否直接媄响到汽轮机的安全q行。ETS监测汽轮机的一些重要参敎ͼ?润滑油压力、凝汽器真空、汽{速、{子振动、u向位UȝQ当q些参数限Ӟ输出跳闸信号到蟩闸电阀Q蟩闸电阀卸掉保安pȝ的保安aQ汽轮机的L阀和调节阀q速关闭,完成汽轮闸的功能Q汽轮机紧急停机,处于安全状态,以避免发生严重的后果?

    汽轮机紧急蟩闸系l是电厂重要的安全保护系l,pȝ的可靠性直接媄响电厂机l的安全。由于ETSpȝ是确保机l安全运行的最后一道自动保护装|,因此Q对pȝ的可靠性和快速性有非常高的要求。目前我国均已采用了以可~程控制器PLC控制取代l电器控制ؓ核心l成的冗余配|的ETSpȝ?

    ETSpȝ是采用两个互Z备运行的PLC代替l电器、由E序处理控制代替接UѝI/O电^可与外部装置相连接以及结构易于扩展的工业、保护、控制设备?

    目前我国ETSpȝ采用的PLC冗余Ҏ主要有西门子S7-300/400软冗余与S7-400H冗余、施耐d的Quantum冗余、罗克韦的ControlLogix冗余和SLC500软冗余、ABB 的AC800M冗余等Ҏ?

    1.1 襉K子S7-300/400软冗余方?

    软冗余方案是实现冗余功能的一U低成本解决ҎQ可以应用于对主备系l切换时间要求不高的控制pȝ中。其软g、硬件包括:

    在Y冗余pȝq行工作ӞA、B控制pȝQ处理器Q通讯、I/OQ独立运行,׃pȝ的PLC掌握对ET200从站中的I/O控制权。A、Bpȝ中的PLCE序由非冗余用户E序D和冗余用户E序D늻成,ȝlPLC执行全部的用L序,备用pȝPLC只执行非冗余用户E序D,而蟩q冗余用L序段?

    A路与B路CPU的程序需在OB1或OB35里调用FB 101 ‘SWR_ZYK?功能块,FB101块中装了冗余功能的E序D,实现冗余功能。调用FB101Ӟ你可以在U地dRETURN_VAL参数的数?如果?Q说明冗余链接正常?

    在OB100里调用FC100 ‘SWR_START’块q行软冗余的初始化,用户需要在其中定义冗余部分的数据区Q该数据区可以包括:一个过E映象区Q一个定时器区,一个计数器区,一个位地址区和一个数据块区,S7-300同步的最大数据量? kBytesQS7-400同步的最大数据量64kBytes。在OB86里调用FC102 ‘SWR_DIAG’块q行软冗余的诊断Q导致主从站通讯出错时CPU不会发生停机?

    下蝲E序时A路与B路程序必d别下载,下蝲完成后当CPU的RUN指示灯亮和仅一个ET200M模块的ACT指示灯亮Q而CPU和ET200M模块无SF或BUSF灯闪烁,即代表该软冗余系l已正常工作?

    1.2 襉K子S7-400H冗余系l方?

    该方案采用西门子S7?00H冗余的PLC控制pȝQS7-400HpdPLC是西门子公司专ؓ高端应用场合设计的冗余系l,采用双机热备的硬件冗余机Ӟ其工作电源、通信|络讑֤、CPU、操作站均ؓ冗余讄Q一旦主pȝ发生故障Q能够自动无~切换到热备用系l,实现q稳的Master—Reserve转换Q整个pȝ可以定wq行Q从而避免了传统的单机系l因故障停机而造成损失Q大大增Zpȝ的稳定性和可靠性?

    S7-400H 是容错自动化pȝQ只有在其它措施配合下控制安全相兌E时才需要用。S7-400H的容错性是通过两个q行的中央控制器实现的,它们的CPU通过光纤q接Qƈ通过冗余的PROFIBUS-DPU\对冗余I/Oq行控制。每个CPU 需要两个同步模块,通过光缆成对q接?

    两个冗余的S7-400H CPU 之间的通讯使用同步模块。在发生错误Ӟ会出现一个无扰动的控制传输,x受媄响的热备讑֤在中断处l执行而不丢失M信息?

    标准S7-400 pȝ的设计和~程规则也适用于S7-400H。就用户E序的执行而言QS7-400H 的运行方式与标准pȝ完全相同。操作系l的集成同步功能会自动在后台执行Q无需在用L序中l态这些功能。在冗余操作中,用户E序会在两个CPU 上冗余地存储q由事g驱动同步执行。但我们提供了多个用来优化程序的块,用以改善其对因更新等操作而导致的M周期廉情况的响应?

    除S7-400和S7-400Hpȝ中支持的块外QS7-400H 软gq另外提供了可用来媄响冗余功能的块。通过STEP 7在用L序中使用SFC 51“RDSYSST”执行该查询。用OB 70- I/O 冗余错误与OB 72-CPU 冗余错误{组l块来响应S7-400H 的冗余错误。可以用SFC 90 "H_CTRL"止ȝCPU 上的链接、禁止主站CPU 上的更新和删除、恢复或立即启动周期性自的测试组件三U方式媄响容错系l?

    下蝲用户E序至CPU0Q将CPU0 的模式选择器开兌为RUNQ然后再讄CPU1 上开养I以启动S7-400H自动化系l。CPU 执行暖启动,q调用OB 100。结果CPU0 作ؓ主CPU 启动QCPU1 作ؓ备用CPU 启动?链接q更新备用CPU后,S7-400H 处于冗余模式q执行用L序。当CPU0与CPU1的RUN指示灯亮Q?INTF、EXTF?BUSF1 和BUSF2 、IFM1F 、IFM2F和REDF指示灯都熄灭后,S7-400H冗余pȝ已正常工作?

    施耐dQuantum冗余系l(Modicon Quantum热备pȝQ需要在两个底板上配有相同的g、Y件和Zg。其中一个控制器(PLC) 作ؓL制器Q另一个控制器作ؓ备用控制器。在每个扫描周期后主控制器都要对备用控制器进行更新。主控制器和备用控制器经帔R信Q对整个pȝ的健L况进行监控?

    如果L制器故障Q备用控制器会在一个扫描周期内代替L制器h制作用。主控制器执行应用程序,控制RIOQ在每次扫描Q程序周期)之后更新备用控制器。如果主控制器故障,备用控制器在一个扫描周期内v控制作用?

    Modicon Quantum热备pȝ是由Concept软g、配备热备套件、电源和q程I/O(RIO){组成。经型热备套g140׃只CPU、两只电源、两只热备模?40 CHS 11000l成。在热备控制站A和B上可以配备一套经型热备套g和各配一只RIO通讯模块140 CRP 93200Q在q程站配备了RIO适配?40 CRA 93200Q外加电~与分离器的q接可组成一套经型的热备系l?

    现在的Modicon Quantum控制器用Concept软gQ最多能传送应用数据约128KbQ包括已定位数据(在状态RAM?和非定位数据。ؓ传送非定位数据Q系l必M用状态RAM中一部分3x区域。施耐d甉|选择q种Ҏ是ؓ了与现有的CHS 选项模块(140 CHS 11000)相兼宏V?

    因此Q有必要q行折衷Q非定位数据多Q状态RAMp,反之亦然。在Concept软g中,CPU的“Configuration Extension”在?84 Hot Standby”选项选择后ƈ认。下载程序至一路PLCQ下载完成后可按住另一路的热备模块140 CHS 11000上的Update按钮后完成程序自动传送。当除了“READY”、“Com Act”和“RUN”指C灯亮ƈ不闪烁等Q通过试验正常可得热备pȝ已正常工作?

    3.1 |克韦尔的ControlLogix冗余方?

    ControlLogix冗余pȝgl构׃个完全一L控制器框架组成,每个ControlLogix冗余pȝ框架中控制器模块、通信模块和SRM模块。两个框架尺寸完全相同,模块一模一P插放位置也一模一P控制器中的程序也一模一栗两个控制器框架之间Q完全靠pȝ冗余模块SRM来完成同步和数据的交换?

    q入同步状态的L控制器,自动C送备份数据到辅机控制器,q些数据无须用户挑选和~程Q只要在L控制器中被程序运行时hq的数据Q都会通过交叉装蝲传送到辅机控制器,传送的数据量可以非常大?

    控制器通过与SRM的连接,得知自己是主机控制器q是辅机控制器,从而决定是传送数据还是接收数据。这些完全不需要用L介入Q系l自动获取、自动判断、自动传送。两个控制器的同步运行和大量数据的复Ӟ使得输出得到无扰切换?

    在成对的冗余框架中,首先上电的框架成Z机框Ӟ后上늚框架作ؓ辅机框架Qƈ建立与主机控制器的同步。当出现L控制器所在框架掉c拔插主机框架上的Q何模块、控制器E序发生主要故障、断开CNBR模块上的ControlNet分接器或늼{情况都会发生冗余切换?

    冗余pȝ中,L制器框架和从控制器框架上各个模块的版本必Mg_q到辑ֈ要求的版本号Q否则无法正常工作。当版本不一致时Q在通讯软gRSLinx中可能无法看C控制器框架上的处理器Q同Ӟ从控制器框架的处理器状态指C灯(OK?变ؓU色长亮。因此,一般系l在W一ơ上甉|Q需要进行固件升U。升U工作需要用Rockwell的固件升UYControlFLASHQ?

    升完毕后,M控制器框枉重新上电Q用RSLogix5000程序下载到d理器中,焉过切换程序自动备份至从处理器Q最后通过软gRSNetWorx for ControlNet对网l进行规划。检查处理器RUN、I/O、RS232、OK指示灯绿色稳定和BAT指示灯灭Q通过试验正常可得热备pȝ已正常工作?

    3.2 |克韦尔的SLC500软冗余方?

    SLC的冗余可以采用两个CPU机架Q通过HSSL链\q接各自?747-BSN冗余q程IO模块Qƈ挂接RIO链\卛_。其作用如下Q主CPU控制q程IOQ后备处理器也接收同L实时控制数据Q数据同步通过HSSL实现Q以便后备处理器按实时数据不断更斎ͼ当主处理器出现故障时Q系l自动切换到后备处理器以接管控制Q从而ؓ用户提供事实上不中断的运行功能?

    SLC500软冗余系l的M机架完全相同Q每个机架上安装有一个CPU和一个BSN模块Q其中一寚w对的BSN与远EIO上的 1747-ASBq程I/O适配器模块实现冗余的RIO数据通讯。一个冗余SLC500pȝ最多支?对BSN模块Q亦x多可?个RIO通讯链\Q每个RIO链最?024点I/OQ因此一个SLC500冗余pȝ最多可?192点I/O?

    SLC500的热备系l由1747-BSN构成Q可以在Remote I/O、DH+和RS-232/485|络q行pȝ数据的备份。当在Remote I/O|络上进行热备的时候,1747-BSNh?747-SN模块完全相同的功能,只是在远E扫描器的基上增加了数据备䆾的能力?

    pȝ中,一?747-BSN模块处于ȝl框架中Q另外一?747-BSN模块处于备用pȝ框架中,都通过RIO链\与远E框架的1747-ASB模块相连。在热备pȝ中,ȝl框架和备用pȝ框架中都不插I/O模块?

    在系l运行时Q主pȝ中的控制器通过背板数据传递到本地框架的BSN模块中,然后ȝl中

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