軟冗余又稱軟件冗余,是西門子實現(xiàn)冗余功能的一種解決方案,可以應(yīng)用于對主備系統(tǒng)切換時間要求不高的控制系統(tǒng)中。軟冗余能夠?qū)崿F(xiàn):主機(jī)架電源、背板總線等冗余;plc處理器冗余;profibus網(wǎng)絡(luò)冗余(包括通信接口、總線接頭、總線電纜等冗余);接口模塊im153-2冗余。在軟冗余系統(tǒng)進(jìn)行工作時,主、備控制系統(tǒng)(處理器,通訊、i/o)獨(dú)立運(yùn)行,由主系統(tǒng)的plc掌握對冗余部分et200m從站中的i/o控制權(quán),主、備系統(tǒng)通過軟冗余專用程序進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。plc程序由非冗余(non-duplicated)用戶程序段和冗余(redundantbackup)用戶程序段組成,主系統(tǒng)plc執(zhí)行全部的用戶程序,備用系統(tǒng)plc通過判斷冗余狀態(tài)跳過冗余程序,只執(zhí)行非冗余用戶程序。當(dāng)主系統(tǒng)中的組件發(fā)生故障,備用系統(tǒng)會自動切換為主系統(tǒng),執(zhí)行冗余程序,控制任務(wù)不會出現(xiàn)中斷。
軟冗余的原理和系統(tǒng)配置要求
能夠?qū)崿F(xiàn)軟冗余功能的cpu有具體的要求,在s7-300中,315-2dp型(包括313c-2dp、314c-2dp)以上的cpu才能支持,所有的s7-400cpu都支持軟冗余。主、備系統(tǒng)的cpu型號可以不同,如其中一套系統(tǒng)采用s7-400系列,另一套系統(tǒng)采用s7-300系列。數(shù)據(jù)同步可以通過mpi、profibus、ethernet三種不同的網(wǎng)絡(luò)方式。需要兩套系統(tǒng)共同控制的i/o信號需要采用et200m從站采集,由于要接入兩套cpu中,因此et200m要選用冗余的im153-2接口模塊,并且采用有源總線模塊。軟件需要安裝軟冗余軟件包,只有安裝了軟件冗余包step7中才會出現(xiàn)冗余功能庫。
軟冗余系統(tǒng)的編程調(diào)試和故障診斷
step7中的冗余軟件包包含了多個功能塊,每個功能塊都有特定的功能和調(diào)用方法,而且不同程序庫中的功能塊應(yīng)用的場合不同,使用時需要加以區(qū)分。由于是通過軟件程序來實現(xiàn)冗余,因此軟冗余系統(tǒng)在編程調(diào)試時有些特點要注意。如在ob100中初始化程序塊fc100,定義系統(tǒng)運(yùn)行的參數(shù)要正確,冗余輸出映像區(qū)地址要連續(xù)。修改系統(tǒng)參數(shù)后要對cpu進(jìn)行復(fù)位,重新下載全部項目到plc。
軟冗余系統(tǒng)與其他系統(tǒng)連接
軟冗余系統(tǒng)在實際應(yīng)用中還會涉及到與其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信、連接上位監(jiān)控軟件wincc時如何建立冗余鏈接等情況。