1 引言

　　冗余，指重復(fù)配置系統(tǒng)的一些部件，當系統(tǒng)發(fā)生故障時，冗余配置的部件介入并承擔(dān)故障部件的工作，由此減少系統(tǒng)的故障時間。自動備援，即當某一設(shè)備發(fā)生損壞時，它可以自動作為后備式設(shè)備替代該設(shè)備。

　　溫度巡檢儀是采集和顯示現(xiàn)場溫度的常用儀表，以性能穩(wěn)定和價格便宜被普遍采用。溫度巡檢儀大都支持485串口通訊。有些溫度巡檢儀本身自帶“485-DP”網(wǎng)橋轉(zhuǎn)換器則可直接通過DP網(wǎng)通訊，也可直接外置“485-DP”網(wǎng)橋轉(zhuǎn)換器把485串口連接的溫度巡檢儀連接到DP網(wǎng)上。

　　本文是針對西門子S7枷OH PLC和溫度巡檢儀的冗余連接時遇到的問題進行探討，以及如何解決該問題和解決問題時的控制方式進行討論。使西門子S7_400H PLC最終能夠快速、穩(wěn)定、準確地采集到現(xiàn)場設(shè)備的溫度即時值。

2 控制方案討論和硬件配置

　　通常情況下，西門子S7-400H PLC通訊連接其他非冗余的設(shè)備時都會采用“Y—LINK”方式連接，常規(guī)方法連接“485一DP&rdquo，其中主PLC、熱備PLC用于連接遠程站ET200的2根DP網(wǎng)線通過“Y—LINK”(IMl57)匯成新的DP網(wǎng)線連接非冗余設(shè)備“485-DP”網(wǎng)橋轉(zhuǎn)換器。

　　該方法可以實現(xiàn)只讓處于激活狀態(tài)的CPU采集到需要的溫度信號。但是在“Y—LINK”之后的設(shè)備出現(xiàn)故障時，2個PLc都無法采集到需要的溫度信號。也就是在“Y—LINK”之后的設(shè)備沒有實現(xiàn)冗余連接。為了實現(xiàn)溫度采集設(shè)備的冗余連接，在新方案中增加2個“485-DP”網(wǎng)橋轉(zhuǎn)換器，分別連接2個PLC的DP網(wǎng)線。

　　由于西門子冗余PLC的2個CPU是互為熱備的，2個CPU都處于工作狀態(tài)，只是一個處于激活狀態(tài)，另一個處于熱備狀態(tài)，因此2個CPU的DP網(wǎng)線可以共同連接到485的串口網(wǎng)絡(luò)上，這樣就能保證在主PLC工作和熱備PLC工作時都能采集到需要的溫度信號。

3 系統(tǒng)連接

　　溫度巡檢儀硬件配置。配置的溫度巡檢儀XZ-TG824-DP，需要配置發(fā)送和接收數(shù)據(jù)格式。XZ-TG824-DP共有8個槽(邏輯上，非物理設(shè)備)，1#槽預(yù)置為“接收長度+狀態(tài)字”(2字節(jié)輸入，本例為IB2，IB3)和“發(fā)送長度+控制字”(2字節(jié)輸出，本例為QB2，QB3)，其他2扎8。槽用來插入PROFIBUS輸入/輸出。如果8個槽沒有用完，請用XZ-TG824-DP中的“empty”填滿。

　　Profibus輸出報文格式，每次查詢一塊巡檢儀。每塊巡檢儀地址應(yīng)設(shè)置成不相同的數(shù)據(jù)，過程如下：按照HW config寫相關(guān)輸出，其中QB7是地址字節(jié)，根據(jù)巡檢儀的設(shè)置來設(shè)定。返回數(shù)據(jù)分析：當硬件連接成功，并且按以上說明已完成輸出，那么會得到46字節(jié)的應(yīng)答數(shù)據(jù)。這樣就完成了查詢地址為1的巡檢儀的過程，此后，將QB7改為下一個地址，即可查詢下一塊巡檢儀。

4 冗余問題和解決方法

　　冗余連接時溫度巡檢儀同時連接2個“485-DP”網(wǎng)橋轉(zhuǎn)換器。這樣在網(wǎng)橋采集溫度信息時偶爾會有沖突現(xiàn)象。為了解決該問題我們分別在硬件配置和程序編寫上適當改進，保證采集到正確穩(wěn)定的溫度信號。

　　采集溫度信號時偶爾發(fā)生沖突是因為2個網(wǎng)橋同時連接了溫度巡檢儀，我們可以以增加內(nèi)部繼電器的方法只讓處于激活狀態(tài)的CPU的DP網(wǎng)線連接到溫度巡檢儀上。繼電器的通斷輸出需要根據(jù)激活狀態(tài)的PLC來判斷。一般用SFCSl來判斷PLC系統(tǒng)狀態(tài)。

　　直接輸出繼電器使PLC讀取激活狀態(tài)的CPU連接的網(wǎng)橋上的溫度數(shù)據(jù)。由于2個網(wǎng)橋還同時連接在溫度巡檢儀上，對采集的溫度數(shù)據(jù)偶爾有干擾波動。所以對采集到的溫度值Tn還需要在程序中做出判斷，對溫度值Tn邏輯判斷，具體程序在此不再贅述。

5 結(jié)論

　　以上控制方案、硬件配置和實現(xiàn)程序，已經(jīng)在某電廠輸煤控制系統(tǒng)中完成運行調(diào)試．在該系統(tǒng)中。西門子S7—400H PLC和溫度巡檢儀實現(xiàn)了真正意義上的冗余連接。經(jīng)過實際驗證，無論是主PLC故障還是備PLC故障，系統(tǒng)都能正確采集到需要的溫度信號。目前，該系統(tǒng)運行正常，溫度監(jiān)控及時準確。