西门子模块总代理商-吉安地区

软冗余又称软件冗余，是西门子实现冗余功能的一种解决方案，可以应用于对主备系统切换时间要求不高的控制系统中。软冗余能够实现：主机架电源、背板总线等冗余；PLC处理器冗余；PROFIBUS网络冗余（包括通信接口、总线接头、总线电缆等冗余）；接口模块IM153-2冗余。在软冗余系统进行工作时，主、备控制系统（处理器，通讯、I/O）独立运行，由主系统的PLC掌握对冗余部分ET200M从站中的I/O控制权，主、备系统通过软冗余专用程序进行数据同步。PLC程序由非冗余（non-duplicated）用户程序段和冗余（redundantbackup）用户程序段组成，主系统PLC执行全部的用户程序，备用系统PLC通过判断冗余状态跳过冗余程序，只执行非冗余用户程序。当主系统中的组件发生故障，备用系统会自动切换为主系统，执行冗余程序，控制任务不会出现中断。

采用灵活连接，SIMATIC S7-300/ET 200 M 输入/输出模块能够快速、直接地连接到控制柜中的各个元件。

出厂时已经安装单芯线，接线更为省力。

采用 0.5 mm2接线横截面，还支持更高的电流。

优势

• 可以直接将单芯线引向控制柜中的每一个元件

• 由于横截面积大、压降低，载流能力强。

• 由于I/O模块上已经预装电缆，接线非常方便。

• 容易接线 印在单芯线上的编号与 I/O 连接器上的连接点编号相对应。

• 由于使用成束的单芯线线束，使控制柜布线排列有序。

供电系统设计与设计条件 （1）供电系统的两点说明 点说明是，对于仪表系统启动时冲击状态的保护措施有以下几条。 ①电力系统提供的仪表电源容量应能满足仪表系统启动负荷尖峰的要 求。 ②UPS 装置应具有抗瞬间过载的能力；或采用限流电路对起动电流进行限制，过载结束后自动恢复。 ③ 仪表系统顺次接通。 ④ 配电线路上的保护电器选用应充分考虑到冲击状态因素。第二点说明是，仪表电源装置防雷击，一般有如下两种方法。 ① 在室外电缆引入侧（供电侧）力口装避雷器，当电缆受雷击时，进入电缆的线间冲击电压可直接经避雷器进入大地，而不能进入仪表电源中； ② 选用带有避雷器的电源设备。（2）自控向电气提交仪表电源设计条件时，也可按《自控 工程设计用典型条件表》（HG/T 20639.2）中「仪表电源设计条件表」的格式提交条件。 3.8.4 供电器材的选择 低压断路器中过电流脱扣器的选择，还应考虑以下要求。 ①瞬时动作的过电流脱扣器整定电流应躲过配电线路中的负荷尖峰电 流，一般按大于或等于线路中负荷尖峰电流的 1.2 倍取值。 ②配电用断路器的短延时过电流脱扣器的整定电流，应避开配电线路中 短时间出现的负荷峰电流，一般按大于或等于线路中负荷尖峰电流的 1.2 倍取值。短延时主要用于保证保护装置动作的选择性，短延时断开时间分为 0.5s（0.2s）、0.4s 和 0.6s 三种。 ③配电用断路器的长延时过电流脱扣器的整定电流，应大于线路计算电 流；一般按大于线路计算电流的 1.1 倍取值。 ④启动尖峰电流（或负荷尖峰电流）Ip的计算公式： Ip=Iq1+Iq（n-1）　　（3.2） 式中 Ip——起动尖峰电流；Iq1——线路中起动电流大的一台设备的全起动电流 A，其值为该设备

应用

前连接器上配备单芯线，I/O上多可直接连接16或32条数字输入和输出通道。单芯线采用螺钉端子或压接端子固定，截去另一端。由于其编号与前连接器上的针脚编号相符，便于查找。

单芯线分为两种，H05V-K型和UL/CSA认证型。

UL/CSA单芯线通过UL 1007/1569或TR64认证。

设计

• 固有单芯前连接器。

• 前连接器分为两种，一种采用螺钉式触点，另一种采用压接式触点。

• 单芯线分为两种，H05V-K 型和 UL/CSA 认证型。

• 芯线横截面积为 0.5 mm2 ，上面印有编号。

• 电缆芯线采用扎带捆扎成束。

• 标准长度为2.5 m、3.2 m、5.0 m。特殊长度根据客户需求。。

软冗余的原理和系统配置要求

能够实现软冗余功能的CPU有具体的要求，在S7-300中，315-2DP型（包括313C-2DP、314C-2DP）以上的CPU才能支持，所有的S7-400 CPU都支持软冗余。主、备系统的CPU型号可以不同，如其中一套系统采用S7-400系列，另一套系统采用S7-300系列。数据同步可以通过MPI、PROFIBUS、Ethernet三种不同的网络方式。需要两套系统共同控制的I/O信号需要采用ET200M从站采集，由于要接入两套CPU中，ET200M要选用冗余的IM153-2接口模块，并且采用有源总线模块。软件需要安装软冗余软件包，只有安装了软件冗余包STEP7中才会出现冗余功能库。

软冗余系统的编程调试和故障诊断

STEP7中的冗余软件包包含了多个功能块，每个功能块都有特定的功能和调用方法，不同程序库中的功能块应用的场合不同，使用时需要加以区分。由于是通过软件程序来实现冗余，软冗余系统在编程调试时有些特点要注意。如在OB100中初始化程序块FC100，定义系统运行的参数要正确，冗余输出映像区地址要连续。修改系统参数后要对CPU进行复位，重新下载全部项目到PLC。

软冗余系统与其他系统连接

软冗余系统在实际应用中还会涉及到与其他系统进行数据通信、连接上位监控软件WinCC时如何建立冗余链接等情况。

仪表电源质量与容量 （1）纹波电压含量是电压的总交流分量（峰―峰值）与电压平均值之比 的百分数，即 纹波电压 =总交流分量（峰―峰值）/电压平均值 ×100％　　（3.1） （2）电源瞬断时间指开关切换过程的瞬间中断供电时间，电源的允许瞬断时间取决于用电设备的大允许中断时间。一般情况下，仪表及控制系统 的允许电源瞬断时间如下。 ① 普通电动仪表：直流 ≤10ms，交流≤100ms； ② 重要报警及安全联锁系统继电器类或 PLC≤3ms； ③ 计算机控制系统（包括 DCS）≤3ms； ④智能式电动仪表：直流 ≤5ms，交流 ≤10ms； ⑤ 其他电子仪表回路及电磁阀：≤5ms。（3）电压瞬间跌落是指电源切换过程引起的电压瞬间跌落，一般仪表系 统要求供电电压瞬间跌落应小于 27％，DCS 系统要求应小于10％。 （4）不间断电源一般用于 DCS（包括其他过程控制计算机）和重要装