西门子软件冗余系统：原理与配置解析

"本文主要介绍了西门子软冗余的原理和配置，特别是针对S7-300和S7-400 PLC系统。软件冗余是一种经济有效的冗余解决方案，适用于对系统切换时间有高要求的控制系统。" 西门子软冗余是一种为保证工业控制系统高可用性而设计的技术，它通过复制关键组件来实现故障切换，确保在主系统出现问题时，备用系统能立即接管工作。这一解决方案尤其适用于那些切换时间要求在秒级的场合，以最大程度减少因故障导致的生产中断。 7.1.1系统结构部分详细描述了软冗余系统的组成部分： 1. **编程软件**：使用STEP7（V5.2或更高版本）配合软冗余软件包（V1.x）进行配置。 2. **PLC控制器**：两套PLC系统，可选用S7-300（例如313C-2DP, 314C-2DP, 31X-2DP）或S7-400全系列CPU。 3. **通讯链路**：三条链路，包括主系统与从站的PROFIBUS1，备用系统与从站的PROFIBUS2，以及主备系统间的数据同步通讯链路，可通过MPI、PROFIBUS或Ethernet实现。 4. **从站设备**：采用ET200M从站，每个从站配备两个IM153-2接口模块和相应I/O模块，Y-Link不适用。 5. **附加设备**：包括用于编程和监控的PC-Adapter、CP5611或CP5511，以及PROFIBUS电缆和总线链接器。 系统架构图显示，软冗余系统由两套独立的S7-300或S7-400 PLC构成，形成A和B两站。正常运行时，A站为主，B站为备。当A站的任何组件发生故障，控制任务会无扰动地切换到B站，此时B站成为新的主站，而A站转为备用。这种切换不仅涉及CPU，还包括电源、背板总线和现场总线网络的冗余。 在ET200M分布式I/O设备中，IM153-2接口模块的冗余进一步增强了系统的可靠性。每个从站的两个IM153-2模块提供了一种故障安全机制，即使其中一个模块出现问题，另一个仍能保持通讯。 总结来说，西门子软冗余方案通过硬件和软件的结合，实现了从CPU到通讯接口的全方位冗余，以确保在关键组件故障时，系统的连续性和稳定性。这样的设计对于关键工业应用来说至关重要，因为它可以最小化由于硬件故障造成的停机时间和生产损失。