西門子濾波器66SL3000-0BE23-6DA0現(xiàn)貨供應
a.如果故障發(fā)生后主CPU馬上發(fā)送故障狀態(tài),并且備CPU接收完數據是在備CPU調用接收功能之前,主備切換時間是最短的。
(9)
b.如果故障發(fā)生時主CPU已經開始發(fā)送數據。并且此數據發(fā)送完畢是在主CPU調用完發(fā)送數據功能之后,而備CPU接收完數據是在備CPU調用完接收功能時,主備切換時問是最長的。
(10)
以上所涉及的時間中,tE、t.和k所占比重最大,其余時問經測量均約為1 ms。如果要減小主備切換時間,必須減小tE、t,和k。要減小tE就要減少ET200M從站數量,即在滿足要求的情況下減少I/0數量。減少t。方法是選擇主站與備站之間較快的數據同步通信方式。如Profibus總線方式比西門子PLC自帶的MPI方式能在較短的時間內發(fā)送更多個字節(jié)數據。但前一種方式需要另外配置通信模塊。k為PLC循環(huán)掃描周期,與用戶程序長度有關。典型的中等規(guī)模的PLC控制系統(tǒng),經計算主備切換時間的極限值范圍約為150---500 ms。
3、數據同步時間分析
在PLC軟冗余系統(tǒng)中,要使主系統(tǒng)發(fā)生故障時,備系統(tǒng)接替主系統(tǒng)繼續(xù)工作,則系統(tǒng)在正常運行時,主控制器必須把需要同步的數據發(fā)送給備控制器,從而當故障發(fā)生時能夠實現(xiàn)無擾切換。
數據同步時間是指系統(tǒng)正常運行時,主站將同步數據發(fā)送至備站所需時間。西門子軟冗余系統(tǒng)的數據同步是根據數據量的大小通過定時中斷方式分多次進行,單次同步的數據量相同。主CPU在同步開始時將所有需要同步的數據保存起來,然后每次發(fā)送相同長度的數據塊到備CPU。備CPU每接收到一個數據塊就將其分配到對應的地址空間中去。這種方式將時間平均分配到了各個執(zhí)行周期,避免了單次發(fā)送所有數據消耗過多時間。但是這也導致了備站得到的數據將滯后手主站。
通過分析可知,數據同步時間為
(11)
其中,LD為同步數據量。它為PLC輸出過程映像區(qū)、位地址區(qū)所有冗余數據塊、定時器和計數器的背景數據塊和非冗余數據塊長度之和。N為1次數據傳送量,與數據同步方式有關。如Profibus總線方式可在1.5 Mbit/s傳輸速率下。每60 ms傳送240個字節(jié)數據。而西門子PLC自帶的MPI方式只能在187.5 Kbit/s傳輸速率下,每152 ms傳送76個字節(jié)數據。行為傳送1次數據程序執(zhí)行周期數,即
式中td為傳送1次數據的時間,與數據同步方式有關;Tob35為定時中斷間隔時間。
為減小數據同步時間,應盡量減少同步數據量LD,選擇較快的數據同步方式以增加1次數據傳送量N和減少傳送1次數據時間td。典型的中等規(guī)模PLC控制系統(tǒng),數據同步時間可能超過l s。
4、結論
綜上所述,PLC軟冗余系統(tǒng)出現(xiàn)特定故障時,系統(tǒng)通過軟件冗余主備切換機制,使備站在經過主備切換時間后接替主站保持系統(tǒng)繼續(xù)T作,避免系統(tǒng)停止運行。主備切換完成后,備用系統(tǒng)以最后一次完整的同步數據作為基礎執(zhí)行控制任務。PLC軟冗余系統(tǒng)主備切換的功能,達到了提高可靠性、降低成本的目的。
但是,由于主備切換時間較長,在主備切換過程中系統(tǒng)暫時失去了控制功能,故不適合實時性要求較高的控制場合。PLC軟冗余系統(tǒng)比較適合應用于實時性要求較低的過程控制應用場合