作為GE自動化系統(tǒng)中的冗余模塊,用于提升PLC系統(tǒng)的可靠性和容錯能力,確保工業(yè)控制過程的連續(xù)性。
屬于串行通信模塊,支持邏輯控制與系統(tǒng)冗余配置
詳細介紹
一、硬件冗余架構(gòu)
雙CPU熱備份配置
采用兩個同型號CPU模塊(如GE 90-30系列)組成主備控制器,通過冗余總線(如GENIUS總線)實時同步數(shù)據(jù)
。
主CPU故障時,備用CPU在 40ms內(nèi) 自動接管控制權(quán),確保系統(tǒng)無中斷運行。
雙網(wǎng)段通信設(shè)計
系統(tǒng)總線(System Bus)使用ISO協(xié)議,通過CP1613網(wǎng)卡連接CPU與I/O站,配置雙MAC地址實現(xiàn)冗余通信。
終端總線(Terminal Bus)采用TCP/IP協(xié)議,需為服務器(Server)和客戶端(Client)分配固定IP地址并置于同一子網(wǎng)
。
冗余I/O模塊擴展
關(guān)鍵控制回路(如調(diào)節(jié)閥控制)配置雙AI/AO模塊,輸出端通過“二選一"切換器連接執(zhí)行器。
遠程I/O站使用VersaMax系列模塊,通過NIU接口支持雙GENIUS總線自動切換。
二、軟件配置流程
同步機制設(shè)置
在VersaPro或CIMPLICITY軟件中啟用數(shù)據(jù)同步功能,主備CPU通過冗余總線周期性交換狀態(tài)信息和I/O數(shù)據(jù)
。
配置同步周期(默認約40ms),確保主備控制器數(shù)據(jù)一致性
。
故障檢測與切換策略
通過硬件“看門狗"電路和軟件診斷程序?qū)崟r監(jiān)測主控制器狀態(tài)
。
設(shè)置故障判定條件(如通信超時、程序卡死),觸發(fā)自動切換并記錄事件日志。
上位機冗余設(shè)計
兩臺監(jiān)控計算機安裝CIMPLICITY HMI軟件,通過雙網(wǎng)卡連接雙交換機,構(gòu)成冗余以太網(wǎng)。
啟用MAX-ON冗余軟件,實現(xiàn)雙機熱備與數(shù)據(jù)同步
。
三、關(guān)鍵注意事項
電源與接地
為CPU和通信模塊配置獨立冗余電源,避免單點故障。
系統(tǒng)總線電纜需屏蔽接地,降低電磁干擾影響
。
同步驗證測試
模擬主CPU斷電或通信故障,驗證切換時間是否≤50ms,并檢查數(shù)據(jù)連續(xù)性。
定期執(zhí)行手動切換演練,確保備用系統(tǒng)功能完整
。
典型配置示例(基于GE 90-30系統(tǒng))
組件
型號示例
數(shù)量
冗余要求
CPU模塊
IC693CPU372AA
2
熱備份同步
通信模塊
IC693CMM321
2
雙GENIUS總線
遠程I/O接口
IC200NIU001
2
雙網(wǎng)段自動切換
監(jiān)控服務器
CIMPLICITY HMI
2
雙CPU熱備份配置
采用兩個同型號CPU模塊(如GE 90-30系列)組成主備控制器,通過冗余總線(如GENIUS總線)實時同步數(shù)據(jù)
。
主CPU故障時,備用CPU在 40ms內(nèi) 自動接管控制權(quán),確保系統(tǒng)無中斷運行。
雙網(wǎng)段通信設(shè)計
系統(tǒng)總線(System Bus)使用ISO協(xié)議,通過CP1613網(wǎng)卡連接CPU與I/O站,配置雙MAC地址實現(xiàn)冗余通信。
終端總線(Terminal Bus)采用TCP/IP協(xié)議,需為服務器(Server)和客戶端(Client)分配固定IP地址并置于同一子網(wǎng)
。
冗余I/O模塊擴展
關(guān)鍵控制回路(如調(diào)節(jié)閥控制)配置雙AI/AO模塊,輸出端通過“二選一"切換器連接執(zhí)行器。
遠程I/O站使用VersaMax系列模塊,通過NIU接口支持雙GENIUS總線自動切換。
同步機制設(shè)置
在VersaPro或CIMPLICITY軟件中啟用數(shù)據(jù)同步功能,主備CPU通過冗余總線周期性交換狀態(tài)信息和I/O數(shù)據(jù)
。
配置同步周期(默認約40ms),確保主備控制器數(shù)據(jù)一致性
。
故障檢測與切換策略
通過硬件“看門狗"電路和軟件診斷程序?qū)崟r監(jiān)測主控制器狀態(tài)
。
設(shè)置故障判定條件(如通信超時、程序卡死),觸發(fā)自動切換并記錄事件日志。
上位機冗余設(shè)計
兩臺監(jiān)控計算機安裝CIMPLICITY HMI軟件,通過雙網(wǎng)卡連接雙交換機,構(gòu)成冗余以太網(wǎng)。
啟用MAX-ON冗余軟件,實現(xiàn)雙機熱備與數(shù)據(jù)同步
。
三、關(guān)鍵注意事項
電源與接地
為CPU和通信模塊配置獨立冗余電源,避免單點故障。
系統(tǒng)總線電纜需屏蔽接地,降低電磁干擾影響
。
同步驗證測試
模擬主CPU斷電或通信故障,驗證切換時間是否≤50ms,并檢查數(shù)據(jù)連續(xù)性。
定期執(zhí)行手動切換演練,確保備用系統(tǒng)功能完整
。
典型配置示例(基于GE 90-30系統(tǒng))
組件
型號示例
數(shù)量
冗余要求
CPU模塊
IC693CPU372AA
2
熱備份同步
通信模塊
IC693CMM321
2
雙GENIUS總線
遠程I/O接口
IC200NIU001
2
雙網(wǎng)段自動切換
監(jiān)控服務器
CIMPLICITY HMI
2
電源與接地
為CPU和通信模塊配置獨立冗余電源,避免單點故障。
系統(tǒng)總線電纜需屏蔽接地,降低電磁干擾影響
。
同步驗證測試
模擬主CPU斷電或通信故障,驗證切換時間是否≤50ms,并檢查數(shù)據(jù)連續(xù)性。
定期執(zhí)行手動切換演練,確保備用系統(tǒng)功能完整
。
典型配置示例(基于GE 90-30系統(tǒng))
組件 | 型號示例 | 數(shù)量 | 冗余要求 |
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CPU模塊 | IC693CPU372AA | 2 | 熱備份同步 |
通信模塊 | IC693CMM321 | 2 | 雙GENIUS總線 |
遠程I/O接口 | IC200NIU001 | 2 | 雙網(wǎng)段自動切換 |
監(jiān)控服務器 | CIMPLICITY HMI | 2 |
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