PLC冗余热备控制系统的结构

    Schneider冗余热备控制系统的结构主要包括4种：    (1)标准S908结构    标准S908结构主要用于过程控制，如图4-17所示。
    图4-17    标准S908结构    (2)以太网结构    以太网结构主要用于基础设施的控制，如图4-18所示。    (3)混合结构    混合结构主要用于大型综合系统的控制，如图4-19所示。    (4)透明就绪结构    透明就绪结构主要用于IP地址自动切换，如图4-20所示。    从对控制时间的敏感性角度，可以分为2类：    (1)时间关键性应用：远程I/O架构(RIO)    对于敏感性过程，I/O控制的切换时间应当在PLC的扫描周期之内，因此默认情况下应当选择基于RIO的系统架构。这些包含了Quantum模块的I／O站点在Unity Pro软件编程环境中进行配置。I/O的扫描和CPU的扫描时间是同步的。一个系统分支器(MA 186)用在交换RIO站点和“主”、“备”PLC之间交换数据。当I/O站点上的CPU离线时，线电阻用于维持合适的电缆连接。可选的接地终端，在这些情况下被用于维持同轴电缆的接地状态。此I/O系统的可用性可通过使用冗余电缆系统加强。在光纤环网上，这些I/O站点的顺序可通过光纤收发器进行更改，如图4-21所示。
    图4-18    以太网结构
    图4-19    混合结构
    图4-20   透明就绪结构
    图4-21    时间关键性应用架构    (2)非时间关键性应用：混合架构    在对时间不是非常敏感的应用当中，从I/O控制的延时角度考虑，可以采用一个混合的系统架构，即设备既可以分布在RIO类型的I/O站点上，也可以分布在TCP/IP Ethernet上。    从操作角度看，从设备(PLC模块、人机界面等)及Modbus TCP主设备(Momentum I/O端子、Advantys STB I/O、ATV变频器等)能够共存于同一个Ethernet TCP/IP网络之中。    考虑主从类型的数据交换，在PLC模块和设备之间使用Modbus TCP协议进行通信，I/O Scanning机制是理想的选择。通过配置，I/O Scanning可用于定义多达128个周期性的读或写交换，通过字表，实现与目标设备的数据通信。I/O Scanning机制是一个可选的标准功能，可在Quntum 140 NOE 77101和140 NOE 77111以太网模块上获得。这个功能在使用Unity Pro的双机热备架构中同样能够使用。    考虑到在PLC模块和分布式设备之间连接采用的Ethernet网络拓扑元素，交换机要优于集线器。采用的网络拓扑类型是总线型或环型，采用铜电缆或光纤，应视具体情况而定，如图4-22所示。
    图4-22    非时间关键性应用架构