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QnPRHCPU

冗余系統(tǒng)三菱電機名古屋工廠故障冗余系統(tǒng)的特點通過冗余(CPU,網(wǎng)絡(luò),電源等)實現(xiàn)高可靠性雙系統(tǒng)使減少生產(chǎn)停工時間成為可能提高了系統(tǒng)的可用性(雙主系統(tǒng)部件)為連接在同一網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備提供了透明性,包括企業(yè)級網(wǎng),如SCADA,數(shù)據(jù)錄入等控制系統(tǒng)到待機系統(tǒng)的無沖擊切換QnPRH冗余系統(tǒng)特點:高速的CPU處理(沿用Q系列高性能特點)在CPU,電源,網(wǎng)絡(luò)模塊(以太網(wǎng)和MELSECNET/H)和網(wǎng)絡(luò)電纜上的冗余無須停止和斷電系統(tǒng)就可以更換安裝在遠程I/O系統(tǒng)上的模塊無限制的PID回路(仍可以使用Q過程CPU的專用過程控制指令)可以使用標準的Q系列部件,無須擔心特定的模塊(為物流減輕了壓力)100k字的大容量跟蹤數(shù)據(jù)的大小

極快的系統(tǒng)切換,從控制系統(tǒng)到待機系統(tǒng)一般22ms(48k字)程序自動下載到待機系統(tǒng),無須兩次下載當發(fā)生故障的時候(CPU和網(wǎng)絡(luò)故障),保持持續(xù)的運行IEC61131支持的編程結(jié)構(gòu)MELSECNET/H遠程I/O網(wǎng)絡(luò)特點:25Mbps的高速數(shù)據(jù)傳送速度令牌傳送控制方法確保了決定性控制雙環(huán)光纖循環(huán)傳送在冗余的電纜和網(wǎng)絡(luò)上自動環(huán)路切換和環(huán)路回送的通訊功能高防噪性全面兼容企業(yè)網(wǎng)(SCADA等),無須停止/啟動系統(tǒng)就可以進行無擾動切換主站和備用主站的自動切換智能RAS功能:網(wǎng)絡(luò)故障或者電纜破損后的自動改道功能連接狀態(tài)的診斷使用專用聯(lián)結(jié)寄存器自動檢查遠程I/O站的冗余電源遠程站上的在線模塊更換即使系統(tǒng)切換,仍然保持和OPS系統(tǒng)通訊冗余的

CPU,基板,電源和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)跟蹤控制系統(tǒng)待機系統(tǒng)冗余系統(tǒng)MELSECNET/HPLCtoPLCMELSECNET/HRemoteI/O站

1站64冗余的電源企業(yè)級網(wǎng)GXDeveloperPXDeveloper第3方軟件(SCADA,數(shù)據(jù)登錄,等)MELSECNET/HPCI板冗余電源擴展基板MELSECNET/H遠程主站

MELSECNET/H遠程備用主站MELSECNET/HPLCtoPLCMELSECNET/HPLCtoPLC以太網(wǎng)以太網(wǎng)高可靠性

Ethernet冗余

CPU當控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,通過切換到待機系統(tǒng)來確保系統(tǒng)繼續(xù)運行(熱待機系統(tǒng))如果主基板出現(xiàn)故障,無須停止整個冗余系統(tǒng)就可以替換整個基板高可靠性

整個基板可以被替換數(shù)據(jù)跟蹤跟蹤電纜故障控制系統(tǒng)待機系統(tǒng)控制系統(tǒng)系統(tǒng)切換冗余CPU高可靠性兩個系統(tǒng)都執(zhí)行同樣的程序,當控制系統(tǒng)的CPU出現(xiàn)故障時,待機的CPU就會接管系統(tǒng)的控制一定量的特殊繼電器和寄存器提供冗余系統(tǒng)狀態(tài)等信息系統(tǒng)的切換可以通過順控程序中的專用指令(SP.CONTSW)來完成跟蹤電纜用來提供兩個系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳送的通道顯示冗余系統(tǒng)狀態(tài)的LED標準Q系列CPU

運行狀態(tài)的LED跟蹤電纜的連接口存儲卡插槽USB口RS232口編程口操作和

DIP開關(guān)冗余的電源(Q64RP)高可靠性

MELSECNET/HRemoteI/O跟蹤電纜冗余的電源可以安裝于主基板(Q64RP)和擴展基板上(Q68RB*)OPS冗余電源Ethernet*ExtensionbaseunitsareusedforremoteI/Ostationsandnotdirectlyconnectedtotheredundantmainbases冗余的以太網(wǎng)當以太網(wǎng)模塊發(fā)生故障,或者通訊電纜斷線時,系統(tǒng)自動切換EZSocket

確保OPS控制主站的故障對于OPS

也是透明的,無需重新連接或者系統(tǒng)復(fù)位高可靠性

跟蹤電纜控制系統(tǒng)待機系統(tǒng)MELSECNET/HRemoteI/O站

1站

64冗余的電源GXDeveloperPXDeveloper第3方軟件(SCADA,數(shù)據(jù)登錄,等)以太網(wǎng)模塊以太網(wǎng)模塊tOPS通訊故障Ethernet控制系統(tǒng)系統(tǒng)切換MELSECNET/H遠程

I/O冗余網(wǎng)絡(luò)當遠程主站發(fā)生故障時,控制站或者遠程I/O站繼續(xù)運行主站自動作為新的待機站返回網(wǎng)絡(luò)高可靠性

跟蹤電纜控制系統(tǒng)待機系統(tǒng)MELSECNET/HRemoteI/O站

1站64冗余電源冗余電源

擴展基板MELSECNET/H遠程主站成為新的

MELSECNET/H遠程主站故障系統(tǒng)切換控制系統(tǒng)系統(tǒng)的核對高可靠性

跟蹤電纜程序程序參數(shù)程序程序參數(shù)控制系統(tǒng)待機系統(tǒng)不斷的系統(tǒng)核查的特點確保了待機系統(tǒng)可以有效的接管控制系統(tǒng)核對的內(nèi)容:程序內(nèi)容運行狀態(tài)的監(jiān)視模塊運行狀態(tài)的監(jiān)視存儲卡的的狀態(tài)參數(shù)的核對大容量數(shù)據(jù)跟蹤大容量跟蹤數(shù)據(jù)的建立:100K字極快的跟蹤時間:22ms(48K字)兩種運行模式:同步跟蹤模式程序優(yōu)先模式(更快的掃描時間)使用GX/PXDeveloper容易設(shè)置跟蹤參數(shù)高可靠性

跟蹤電纜控制系統(tǒng)待機系統(tǒng)100K字多種工程環(huán)境易于使用

跟蹤電纜控制系統(tǒng)待機系統(tǒng)PXDeveloperGXDeveloper下載使用GXDeveloper為兩個系統(tǒng)編制程序時,無須創(chuàng)建/下載兩個獨立的系統(tǒng)容易設(shè)置參數(shù)各種的診斷功能方便了系統(tǒng)維護Ethernet設(shè)置sPLC跟蹤設(shè)置參數(shù)設(shè)置CC-Link設(shè)置MELSECNET/H設(shè)置低成本一些最新的先進產(chǎn)品用于冗余系統(tǒng):CPU模塊:Q12PRHCPU,Q25PRHCPU跟蹤電纜:QC10TR(1m),QC30TR(3m)冗余電源:Q64RP主基板/擴展基板:Q38RB,Q68RB(兩個都是

8槽)可以使用目前已有的Q系列的標準產(chǎn)品:如基板,I/O模塊,智能模塊,網(wǎng)絡(luò)模塊等支持在線更換模塊在線更換模塊(熱插撥)在遠程I/O站上也可以更換模塊支持在線更換的模塊種類:Q系列I/O模塊A/D和

D/A轉(zhuǎn)換模塊溫度輸入模塊溫度控制模塊脈沖輸入模塊便于維護

MELSECNET/HRemoteI/O跟蹤電纜遠程I/O站遠程副控制站遠程主站熱插拔內(nèi)存拷貝便于維護

當CPU模塊被更換后,無須停止運行的系統(tǒng),儲存在控制系統(tǒng)的程序可以直接導入新的待機CPU模塊跟蹤電纜GXDeveloper存儲器拷貝控制系統(tǒng)待機系統(tǒng)執(zhí)行存儲器拷貝功能替換CPU模塊213兼容性好兼容MELSECA/QnA,Q(基本型/高性能型/過程CPU)程序程序可以容易的使用GXDeveloper進行轉(zhuǎn)換,無須專門的轉(zhuǎn)換軟件QnPRHCPU和Q4AR的冗余系統(tǒng)可以在PLC和PLC之間的MELSECNET/10網(wǎng)絡(luò)中混合使用CPU硬件特性MitsubishiQnPRHCPUGEFanuc系列90-70SiemensS7-400HRockwellProcessLogixControlLogixSchneider

QuantumOmronCS1DCPU模塊lQ12PRHCPUQ25PRHCPUIC697CGR935CPU414-4H1756-L55M13140CPU43412ACS1D-CPU67H處理時間(位觸點)34ns400ns100ns80ns500ns20ns程序存儲器

(步,字節(jié))Q12PRH:124k(496kB)Q25PRH:252k(1MB)1MBCMOSRAM384KB1.5MB(可以擴展到7.5MB)2MB250K(1MB)800KB(用于數(shù)據(jù)存儲)裝載存儲器64MB(用于參數(shù)等

.)可外接存儲卡32MBmaxNo48MB數(shù)據(jù)跟蹤通道專用電纜1x(3m)2根或者更多總線電纜2根光纖(10m–500m)1根光纖(100m)2根光纖(無冗余)3m基板(兩個CPU在同一基板上)跟蹤數(shù)據(jù)大小200Kbytes(100K字)48K字節(jié)取決于內(nèi)存大小和更改的數(shù)據(jù)大小取決于一個掃描周期內(nèi)執(zhí)行的數(shù)據(jù)量(256字節(jié)

組)12kwordstateRAMn/a(雙重PLC掃描)切換時間22ms(48K字)46ms(100K字)64ms75ms+0.7ms/KB(取決于更改的數(shù)據(jù)塊)80ms到220ms(大約,基于

NUT)38ms(基于默認的數(shù)據(jù)跟蹤大小,12k字)520ms增長掃描時間網(wǎng)絡(luò)冗余EthernetMELSECNET/HGeniusI/OLANnetwork

ProfibusDPControlNetEthernetModbusPlusProp.remoteI/OEthernetControllerLinkSysbusremoteI/OI/O軟元件點數(shù)8K數(shù)字量24K模擬量8K數(shù)字量130K模擬量8K128K128K5K雙重PLC編程是,

自動下載到兩個CPU中不,每個CPU需要通過串口獨立編程直接和主機相連,然后自動拷貝到待機下載到主要CPU,工程自動拷貝不不,只下載到激活的CPUCPU運行模式獨立冗余獨立冗余獨立冗余獨立冗余獨立冗余獨立冗余冗余通訊功能嵌入CPU模塊內(nèi)部系統(tǒng)兩側(cè)都有2塊獨立模塊2在主CPU和待機CPU兩側(cè)都有兩個同步模塊在每個機架(2槽)上都有一個SRM模塊每個機架都有1個CHS熱待機模塊在兩個CPU(2槽)之間有1個雙工單元點到點網(wǎng)絡(luò)硬件對比MitsubishiGE-FanucSiemensRockwellSchneiderMELSECNET/HGeniusI/OBusProfibusDPControlNetModbusPlus最大速度25Mbps153.6Kbps12Mbps5Mbps1Mbps最大距離30km

(回路)610m9.6km20km5km控制方法令牌傳送令牌傳送令牌傳送基于

RTI的標簽(RequestedTimeInterval)令牌總線拓撲回路/總線總線(用于冗余的樹)總線,數(shù)總線,星形,環(huán)形多點(分線電纜)網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點數(shù)環(huán)路:64,總線:3216(版本3.0的CPU:31)32(帶中繼器126)99(64通道/模塊)63電纜光纖/同軸電纜屏蔽的雙絞線屏蔽的電纜光纖/同軸電纜雙絞線電纜冗余可能(光纖)可能

(使用兩塊總線控制模塊)可能,通過Y-link連接器可以,使用R-typeCNB模塊可以通訊方法廣播循環(huán)點到點的信息循環(huán)循環(huán)非循環(huán)PTP信息(瞬時/重復(fù))PTP信息全球網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)大小/包2000字節(jié)256字節(jié)244字節(jié)500字節(jié)200字節(jié)(PTP信息)64字節(jié)(全球數(shù)據(jù)庫)設(shè)備層網(wǎng)絡(luò)

硬件對比MitsubishiGE-FanucSiemensRockwellCC-Link通用I/O總線ProfibusDPDeviceNet最大的傳輸速度

10Mbps153.6Kbps12Mbps500kbps最長距離1.2km

(156kbps)610m9.6km500m控制方法廣播輪詢法令牌傳送令牌傳送UCMM拓撲總線,樹總線總線,樹樹網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)6416(版本3.0的CPU:31)32(帶中繼器:126)64電纜屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線屏蔽電纜屏蔽電纜通訊方法自動刷新瞬時信息循環(huán)循環(huán)非循環(huán)Strobe,輪詢,狀態(tài)改變,循環(huán)信息數(shù)據(jù)大小/包

918字節(jié)256字節(jié)244字節(jié)8字節(jié)(strobe)255字節(jié)(輪詢)GEFanuc(90-70系列)優(yōu)點通過同步CPU實現(xiàn)無沖擊的切換獨立的冗余通訊模塊實現(xiàn)了CPU選擇的靈活性手動按鈕實現(xiàn)了手工切換控制系統(tǒng)缺點兩邊都需要兩個冗余通訊模塊跟蹤電纜只能達到7.5米很慢的指令執(zhí)行速度每個CPU必須獨立編程有限的數(shù)據(jù)跟蹤的大小48k字更換模塊必須切斷整個機架的電源切換時間可能不符合對時限要求嚴格的場合沒有冗余的電源PSCPUBTMRCMGBCPSCPUBTMRCMGBC終端I/O電纜PSScannerI/OI/OI/OBlockBlock優(yōu)點數(shù)據(jù)跟蹤大小無限制雙環(huán)系統(tǒng)同步光纖實現(xiàn)了傳送速度塊和較長站和站的距離使用已經(jīng)完善的ProfibusDP實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余(I/O冗余同樣)大量的標準部件可使用缺點系統(tǒng)兩側(cè)需要兩個冗余通訊接口由于過多的跟蹤數(shù)據(jù)和同步程序執(zhí)行的結(jié)構(gòu),切換時間可能不符合對時限要求嚴格的場合跟蹤電纜與較便宜的雙絞線相比偏貴

比正常系統(tǒng)增加的冗余通信量導致較低的通訊性能,冗余系統(tǒng)的組態(tài)需要冗另外的軟件進行組態(tài)復(fù)雜的軟件系統(tǒng)建立過程更換在線模塊必需關(guān)掉整個系統(tǒng)Siemens(S7-400H)PSCPUPSCPU

光纖電纜PWPWPB-DPPB-DPI/OProfibusDP(冗余t)優(yōu)點系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)存儲器智的同步性兩邊各需要一個系統(tǒng)冗余模塊基于控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的標簽眾所周知的品牌和ControlNet網(wǎng)絡(luò)缺點和基板分開的冗余電源需要另外接線(只有一根電源線),是潛在的故障點掃描時間的不斷增長,是普通掃描時間30倍系統(tǒng)冗余模塊占額外的2個I/O插槽CPU指令執(zhí)行性能性非常差為了使系統(tǒng)步調(diào)一致需要復(fù)雜的是數(shù)據(jù)管理過程需要獨立軟件來設(shè)置系統(tǒng)管理模塊待機控制器需要的標簽是普通控制器兩倍(

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