什么是PLC冗余？

在本文中，我们将讨论什么是PLC冗余？我们真的需要PLC冗余吗？PLC 冗余有哪些不同类型？

用工程术语来说，我们可以说冗余意味着在故障情况下提供替代控制系统。这将为过程控制系统提供可靠性，并减少故障期间的停机时间。

每个行业的冗余定义都不同。通常，由于以下原因，过程控制系统需要冗余：

• 确保设备以及周围工作人员的安全
• 减少故障情况下的停机时间
• 在无需干预的情况下继续运行关键流程
• 防止损坏关键机器或设备

PLC 冗余的类型

冗余量取决于许多因素，可分为冷冗余、温冗余和热冗余。

冷冗余

冷冗余最适合流程不重要且可以接受停机时间和人工操作员干预的情况。

举个例子，在钢铁厂的管道精整线上，如果管道涂层机出现故障，它将向操作员发出有关该问题的警报。操作员确认警报并请求修复故障单元并启动另一个单元并恢复操作。

在此示例中，PLC 故障并不是什么大问题，因为工厂有多个并联单元。这种冷冗余由相同的备用 PLC 或部件组成，以便在故障情况下可以轻松编程或更换。

对于更关键的流程，温热冗余将是更好的选择。

温冗余

温冗余设计模式最适合时间和对故障的响应很重要但仍然可以接受短暂中断的情况。

例如，如果袋式过滤器系统中的 RAL 无法运行，则可以禁用特定的室并进行维护工作。根据工艺的不同，产品开始变质或损坏必须有一个可接受的时间。维护工作应在这段时间内完成，并且过程必须恢复。

同样，温冗余系统通常以影子模式运行。两个相同的 PLC 运行相同的软件并共享相同的 IO。两台PLC中的一台作为主设备，另一台作为副设备。当辅助处理器没有接收到来自主处理器的心跳信号时，它将脱离对自动化系统的控制并提供不间断的操作。

这些在处理传感器和执行器时需要仲裁电路以避免冲突。可能存在故障和碰撞的可能性，因为转换可能需要几次程序扫描才能完成。

热冗余

温冗余系统和热冗余系统的架构相似，但与温冗余系统不同的是，热冗余系统在检测到故障时提供即时纠正。这使其成为关键流程的最佳解决方案。

对于热冗余系统，PLC 编程软件和硬件必须精确，以允许传输消息并访问两个处理器中的公共数据。这将使辅助处理器能够顺利地进行控制，并且在故障期间不会出现故障。

热冗余系统适用于关键过程，如涡轮机、发电厂、医院关键电力系统、高炉等高速运行设备。在此类应用中，如果主处理器发生故障，辅助处理器将立即脱离控制，因此关键设备不会受到损坏。

我们真的需要PLC冗余吗？

PLC 可靠性是选择冗余时最重要的因素。冗余带来了多种因素，例如需要多个处理器、机架、电源等，并且在故障排除和日常维护时增加了多层复杂性。

选择 PLC 冗余时要记住的因素：

1）PLC硬件故障并不常见。具有预编程现成备件的相同模块备件是更好的选择。

2）某些品牌的PLC不支持完全冗余或需要大量编程才能使冗余工作。理想的解决方案是无需任何编程即可实现无扰动控制转移。

3) PLC 冗余需要多于2个PLC。第二个 PLC 必须需要额外的电源、PLC 机架、通讯卡。

4) 冗余PLC 不能防止PLC 代码故障。两个处理器都运行相同的程序，因此如果一个处理器出现故障，另一个处理器也会出现故障。

5) PLC 冗余增加了多层复杂性。因此，您的维护人员必须接受培训，并且必须了解PLC 编程，以便在发生故障时进行故障排除。