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《双重冗余PLC控制系统的可靠性与可用性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、双重冗余PLC控制系统的可靠性与可用性研究刘冲,等双重冗余PLC控制系统的可靠性与可用性研究ResearchonReliabilityandAvailabilityofDualRedundantPLCControlSystem刘冲付江梅(南华大学电气工程学院,湖南衡阳421001)摘要:为了提高核电站仪表与控制系统的安全可靠性,提出了一种基于ControlLogix系统的PLC硬件冗余控制设计方案,对秦山一期核电站反应堆棒控棒位功率控制系统进行数字化改造。介绍了PLC双重冗余控制系统的原理和结构,并利用可靠性
2、框图模型和马尔可夫模型分析方法,分别对系统可靠性和可用性进行了分析,得出了评价系统可靠性和可用性的指标及其计算方法。分析结果表明,双重CPU冗余控制系统具有更高的可靠性和可用性,可以满足高可靠性工业控制的要求。关键词:可编程序控制器核电站冗余控制可靠性可用性中图分类号:TP202+.1文献标志码:AAbstract:Toincreasethesafetyreliabilityofinstrumentsandcontrolsystemsinnuclearpowerplant,thedesignstrategyo
3、fredundantPLChardwarecontrolbasedonControlLogixsystemisproposedfordigitalizedretrofitprojectofrodcontrolandrodpositionpowercontrolsysteminQinshanNuclearPowerPlantPhaseI.Theprincipleandstructureofdualredundantcontrolsystemareintroduced;byadoptinganalysismeth
4、odofreliabilityblockdiagramandMarkovmodel,thereliabilityandavailabilityofthesystemareanalyzed.Theindexesrelatedtoevaluaterelia2bilityandavailabilityandthecalculationmethodareobtained.TheresultofanalysisindicatesthatdualredundantCPUcontrolsystemfeatureshighe
5、rreliabilityandavailabilityandmeetstherequirementsofhighlyreliableindustrialcontrol.Keywords:ProgrammablelogiccontrollerNuclearpowerplantRedundantcontrolReliabilityAvailability硬件冗余是指通过热备或冷备系统硬件实现冗余控制0引言所需要的数据同步和主从切换;软件冗余是指通过程序随着现代工业自动化的迅速发展,工矿企业对生实现数据同步和主从切
6、换。产设备及控制系统的可靠性要求也越来越高,如何提PLC控制器是面向工业现场过程控制而专门设计高系统的可靠性逐渐成为人们共同关注的课题。在工的,应用于可靠性要求较高的控制系统中,可以满足大程设计中,采用控制器(CPU)冗余控制技术是提高控多数控制系统对可靠性的要求,但是在一些要求苛刻的应用中,仍然需要通过其他技术(如冗余技术)进行辅助制系统可靠性的有效方法和主要措施。CPU冗余控制以提高系统可靠性。为此,许多PLC生产厂家都提出了使得系统在运行时不受局部单一故障的影响,可实现自己的冗余方案,如Rockwell
7、公司的ControlLogix软件/在线维护;同时,故障部件离线修理时也不影响系统正硬件冗余、西门子S72300/400的软冗余和S72400H的硬常运行,从而可达到提高系统可靠性和降低失效率的冗余等。目的。合理的冗余设计将大大提高系统的可靠性,有PLC控制器在一个工作周期内的主要任务分为系效避免由于控制系统出现故障而引起的停产或设备损统内务处理、扫描输入映像表、执行程序和刷新输出映坏造成的经济损失。因此,冗余控制技术的推广应用##像表等。冗余平台上的一对控制器1CPU和2CPU,对提高控制系统的可靠性具有十
8、分重要的意义。先上电者为主控制器,后上电者为从控制器。从控制1冗余控制原理与结构器加电以后,自动完成同步过程;同步后,主CPU中的部分或全部内容实时地交叉加载到从CPU中,加载内1.1冗余控制原理容包括在线编程、强置数值、属性和数值改变以及程序冗余控制一般采用硬件冗余或软件冗余。其中,执行结果等[1]。在ControlLogix冗余系统中,当主控制器执行完相修改稿收到日期:2009-11-16。关程
