在PLC软冗余系统中,要使主系统发生故障时,备系统接替主系统继续工作,则系统在正常运行时,主控制器必须把需要同步的数据发送给备控制器,从而当故障发生时能够实现无扰切换。
数据同步时间是指系统正常运行时,主站将同步数据发送至备站所需时间。西门子软冗余系统的数据同步是根据数据量的大小通过定时中断方式分多次进行,单次同步的数据量相同。主CPU在同步开始时将所有需要同步的数据保存起来,然后每次http://www.oyesplc.com/发送相同长度的数据块到备CPU。备CPU每接收到一个数据块就将其分配到对应的地址空间中去。这种方式将时间平均分配到了各个执行周期,避免了单次发送所有数据消耗过多时间。但是这也导致了备站得到的数据将滞后手主站。
通过分析可知,数据同步时间为
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其中,LD为同步数据量。它为PLC输出过程映像区、位地址区所有冗余数据块、定时器和计数器的背景数据块和非冗余数据块长度之和。N为1次数据传送量,与数据同步方式有关。如Profibus总线方式可在1.5 Mbit/s传输速率下。每60 ms传送240个字节数据。而西门子PLC自带的MPI方式只能在187.5 Kbit/s传输速率下,每152 ms传送76个字节数据。行为传送1次数据程序执行周期数,即
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式中td为传送1次数据的时间,与数据同步方式有关;Tob35为定时中断间隔时间。
为减小数据同步时间,应尽量减少同步数据量LD,选择较快的数据同步方式以增加1次数据传送量N和减少传送1次数据时间td。典型的中等规模PLC控制系统,数据同步时间可能超过l s。
4、结论
综上所述,PLC软冗余系统出现特定故障时,系统通过软件冗余主备切换机制,使备站在经过主备切换时间后接替主站保持系统继续T作,避免系统停止运行。主备切换完成后,备用系统以最后一次完整的同步数据作为基础执行控制任务。PLC软冗余系统主备切换的功能,达到了提高可靠性、降低成本的目的。