P0923JW福克斯波罗FOXBORO

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PLC在汽轮机危急跳闸系统的冗余方案 汽轮机紧急跳闸保护ETS系统是采用了可编程控制器PLC组成的冗余控制系统，主要介绍了几种PLC在ETS系统的冗余方案。 汽轮机危急跳闸系统(ETS)是汽轮机保护*重要的一环，它是汽轮机电跳闸的出口，其运行安全与否直接影响到汽轮机的安全运行。ETS监测汽轮机的一些重要参数，如:润滑油压力、凝汽器真空、汽机转速、转子振动、轴向位移等，当这些参数越限时，输出跳闸信号到跳闸电磁阀，跳闸电磁阀卸掉保安系统的保安油，使汽轮机的主汽阀和调节阀迅速关闭，完成汽轮机跳闸的功能，使汽轮机紧急停机，处于安全状态，以避免发生严重的后果。 汽轮机紧急跳闸系统是电厂重要的安全保护系统，系统的可靠性直接影响电厂机组的安全。由于ETS系统是确保机组安全运行的*一道自动保护装置，因此，对系统的可靠性和快速性有非常高的要求。目前我国均已采用了以可编程控制器PLC控制取代继电器控制为核心组成的冗余配置的ETS系统。 在OB100里调用FC100 ‘SWR_START’块进行软冗余的初始化，用户需要在其中定义冗余部分的数据区，该数据区可以包括：一个过程映象区，一个定时器区，一个计数器区，一个位地址区和一个数据块区，S7-300同步的*数据量为8 kBytes，S7-400同步的*数据量64kBytes。在OB86里调用FC102 ‘SWR_DIAG’块进行软冗余的诊断，导致主从站通讯出错时CPU不会发生停机。 下载程序时A路与B路程序必须分别下载，下载完成后当CPU的RUN指示灯亮和仅一个ET200M模块的ACT指示灯亮，而CPU和ET200M模块无SF或BUSF灯闪烁，即代表该软冗余系统已正常工作。 该方案采用西门子S7—400H冗余的PLC控制系统，S7-400H系列PLC是西门子公司专为高端应用场合设计的冗余系统，采用双机热备的硬件冗余机制，其工作电源、通信网络设备、CPU、操作站均为冗余设置，一旦主系统发生故障，能够自动无缝切换到热备用系统，实现平稳的Master—Reserve转换，使整个系统可以容错运行．从而避免了传统的单机系统因故障停机而造成损失，大大增强了系统的稳定性和可靠性。 S7-400H 是容错自动化系统，只有在其它措施配合下控制安全相关过程时才需要使用。S7-400H的容错性是通过两个并行的中央控制器实现的，它们的CPU通过光纤连接，并通过冗余的PROFIBUS-DP线路对冗余I/O进行控制。每个CPU 需要两个同步模块，通过光缆成对连接。两个冗余的S7-400H CPU 之间的通讯使用同步模块。在发生错误时，将会出现一个无扰动的控制传输，即未受影响的热备设备将在中断处继续执行而不丢失任何信息。 标准S7-400 系统的设计和编程规则也适用于S7-400H。就用户程序的执行而言，S7-400H 的运行方式与标准系统完全相同。操作系统的集成同步功能会自动在后台执行，无需在用户程序中组态这些功能。在冗余操作中，用户程序会在两个CPU 上冗余地存储并由事件驱动同步执行。但我们提供了多个用来优化程序的块，用以改善其对因更新等操作而导致的任何周期延长情况的响应。 除S7-400和S7-400H系统中支持的块外，S7-400H 软件还另外提供了可用来影响冗余功能的块。通过STEP 7在用户程序中使用SFC 51“RDSYSST”执行该查询。使用OB 70- I/O 冗余错误与OB 72-CPU 冗余错误等组织块来响应S7-400H 的冗余错误。可以使用SFC 90 "H_CTRL"禁止主站CPU 上的链接、禁止主站CPU 上的更新和删除、恢复或立即启动周期性自检的测试组件三种方式影响容错系统。 下载用户程序至CPU0，将CPU0 的模式选择器开关设为RUN，然后再设置CPU1 上开关，以启动S7-400H自动化系统。CPU 执行暖启动，并调用OB 100。结果CPU0 作为主CPU 启动，CPU1 作为备用CPU 启动。 链接并更新备用CPU后，S7-400H 处于冗余模式并执行用户程序。当CPU0与CPU1的RUN指示灯亮， INTF、EXTF、 BUSF1 和BUSF2 、IFM1F 、IFM2F和REDF指示灯都熄灭后，S7-400H冗余系统已正常工作。 施耐德Quantum硬冗余系统（Modicon Quantum热备系统）需要在两个底板上配有相同的硬件、软件和固件。其中一个控制器(PLC) 作为主控制器，另一个控制器作为备用控制器。在每个扫描周期后主控制器都要对备用控制器进行更新。主控制器和备用控制器经常通信，对整个系统的健康状况进行监控。 如果主控制器故障，备用控制器会在一个扫描周期内代替主控制器起控制作用。主控制器执行应用程序，控制RIO，在每次扫描（程序周期）之后更新备用控制器。如果主控制器故障，备用控制器在一个扫描周期内将起控制作用。 Modicon Quantum热备系统是由Concept软件、配备热备套件、电源和远程I/O(RIO)等组成。经济型热备套件140由两只CPU、两只电源、两只热备模块140 CHS 11000组成。在热备控制站A和B上可以配备一套经济型热备套件和各配一只RIO通讯模块140 CRP 93200，在远程站配备了RIO适配器140 CRA 93200，外加电缆与分离器的连接可组成一套经济型的热备系统。 现在的Modicon Quantum控制器使用Concept软件，*多能传送应用数据约128Kb，包括已定位数据(在状态RAM中)和非定位数据。为传送非定位数据，系统必须使用状态RAM中一部分3x区域。施耐德电气选择这种方法是为了与现有的CHS 选项模块(140 CHS 11000)相兼容。 。

 

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