《電子技術應用》
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基于國產PLC的分布式I/O冗余方法研究
2021年電子技術應用第4期
劉雪飛1,,蘇師師2,,蒯 亮1,,韓慶敏1,,王 帥1,,吳云峰1
1.中國電子信息產業(yè)集團有限公司第六研究所,,北京102209,;2.中軟信息系統工程有限公司,北京102209
摘要: 為了提高PLC控制系統中采集/輸出環(huán)節(jié)的可靠性,,分析了冗余系統設計原理,,結合現場應用環(huán)境及實際需求,研究出一種基于國產PLC的分布式I/O冗余方法,。針對采集數據類型分別介紹了數字量輸入/出,、模擬量輸入/出冗余方案,該方法把運行過程中定期對自身診斷結果作為冗余的診斷依據,,結合用戶配置的冗余方案,,提高采集/輸出數據的準確率。經試驗及現場某基地應用可知,,該方法提高了PLC控制系統的可靠性,,可確保PLC系統長期穩(wěn)定、高效,、安全地運行,。
中圖分類號: TN108;TP273
文獻標識碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.200588
中文引用格式: 劉雪飛,,蘇師師,,蒯亮,等. 基于國產PLC的分布式I/O冗余方法研究[J].電子技術應用,,2021,,47(4):82-86.
英文引用格式: Liu Xuefei,Su Shishi,,Kuai Liang,,et al. Research on distributed I/O redundancy method based on domestic PLC[J]. Application of Electronic Technique,2021,,47(4):82-86.
Research on distributed I/O redundancy method based on domestic PLC
Liu Xuefei1,,Su Shishi2,Kuai Liang1,,Han Qingmin1,,Wang Shuai1,Wu Yunfeng1
1.The 6th Research Institute of China Electronics Corporation,,Beijing 102209,,China; 2.CS&S.Information System Engineering Co.,,Ltd.,,Beijing 102209,China
Abstract: In order to improve the reliability of the acquisition/output link in the PLC control system, the design principle of the redundant system is analyzed, combined with the field application environment and actual needs, a distributed I/O redundancy method based on domestic PLC is developed. The article introduces the digital input/output and analog input/output redundancy schemes respectively for the type of data collected. This method takes the self-diagnosis results of the self-diagnosis periodically during operation as the basis for redundant diagnosis, combined with the user-configured redundancy scheme to improve accuracy of collecting/outputting data. It can be known from experiments and on-site base application that this method improves the reliability of the PLC control system and can ensure that the PLC system operates stably, efficiently and safely for a long time.
Key words : programmable logic controller(PLC),;reliability,;I/O redundancy,;fault diagnosis

0 引言

    可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)與分布式I/O協同工作[1],,廣泛應用于石油,、高鐵、電力等工業(yè)環(huán)境下的自動化控制系統中[2],。國產超御PLC分布式I/O(EtherCAT從站)負責在現場準備編碼器和執(zhí)行器數據,,使得數據可以通過EtherCAT總線發(fā)送至控制CPU。惡劣的環(huán)境,、系統本身的干擾擾造成采集環(huán)節(jié)出現問題[3],,即使CPU進行何種冗余方式[4],此時都無濟于事,,結果導致系統部分功能失效或引發(fā)控制系統故障等事故,。目前提高可靠性的方案主要是通過CPU、核心設備雙備份冗余技術[5-6],;應用硬件,、軟件抗干擾措施[7],,定期進行檢測和維護,;或者根據信號類型的不同選取“與”或“或”這種比較簡單的I/O冗余模塊間的冗余策略確保PLC控制系統安全可靠地運行[8-10]。上述冗余機制簡單,,但安全系數不高,;模塊間I/O冗余,當某一通道級故障發(fā)生時,,整個模塊采集數據不可信任,,造成硬件資源的浪費;數據自身的不準確,、采集模塊的故障都將影響冗余機制本身的可靠性,。

    針對該情況,本文對控制系統基本結構充分了解熟悉,、對主要硬件故障現象認真分析后[11-12],,綜合運用各種故障處理方法,對冗余理論分析提出了基于國產PLC的分布式I/O冗余方法,,通過提高現場數據的準確性,,進而提高控制系統的健壯性,保障自動化系統運行通暢,。




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作者信息:

劉雪飛1,,蘇師師2,蒯  亮1,,韓慶敏1,,王  帥1,,吳云峰1

(1.中國電子信息產業(yè)集團有限公司第六研究所,北京102209,;2.中軟信息系統工程有限公司,,北京102209)

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