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（redundant backup）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

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，因而便于查找。

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

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，因此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，而且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，因此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