在PLC軟冗余系統中,要使主系統發生故障時,備系統接替主系統繼續工作,則系統在正常運行時,主控制器必須把需要同步的數據發送給備控制器,從而當故障發生時能夠實現無擾切換。
數據同步時間是指系統正常運行時,主站將同步數據發送至備站所需時間。西門子軟冗余系統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http://www.oyesplc.com/發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行周期,避免了單次發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
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其中,LD為同步數據量。它為PLC輸出過程映像區、位地址區所有冗余數據塊、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個字節數據。行為傳送1次數據程序執行周期數,即
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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。典型的中等規模PLC控制系統,數據同步時間可能超過l s。
4、結論
綜上所述,PLC軟冗余系統出現特定故障時,系統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繼續T作,避免系統停止運行。主備切換完成后,備用系統以最后一次完整的同步數據作為基礎執行控制任務。PLC軟冗余系統主備切換的功能,達到了提高可靠性、降低成本的目的。