西门子S7—400H PLC和温度巡检仪的冗余连接

1 引言

　　冗余，指重复配置系统的一些部件，当系统发生故障时，冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作，由此减少系统的故障时间。自动备援，即当某一设备发生损坏时，它可以自动作为后备式设备替代该设备。

　　温度巡检仪是采集和显示现场温度的常用仪表，以性能稳定和价格便宜被普遍采用。温度巡检仪大都支持485串口通讯。有些温度巡检仪本身自带“485-DP”网桥转换器则可直接通过DP网通讯，也可直接外置“485-DP”网桥转换器把485串口连接的温度巡检仪连接到DP网上。

　　本文是针对西门子S7枷OH PLC和温度巡检仪的冗余连接时遇到的问题进行探讨，以及如何解决该问题和解决问题时的控制方式进行讨论。使西门子S7_400H PLC最终能够快速、稳定、准确地采集到现场设备的温度即时值。

2 控制方案讨论和硬件配置

　　通常情况下，西门子S7-400H PLC通讯连接其他非冗余的设备时都会采用“Y—LINK”方式连接，常规方法连接“485一DP&rdquo，其中主PLC、热备PLC用于连接远程站ET200的2根DP网线通过“Y—LINK”(IMl57)汇成新的DP网线连接非冗余设备“485-DP”网桥转换器。

　　该方法可以实现只让处于激活状态的CPU采集到需要的温度信号。但是在“Y—LINK”之后的设备出现故障时，2个PLc都无法采集到需要的温度信号。也就是在“Y—LINK”之后的设备没有实现冗余连接。为了实现温度采集设备的冗余连接，在新方案中增加2个“485-DP”网桥转换器，分别连接2个PLC的DP网线。

　　由于西门子冗余PLC的2个CPU是互为热备的，2个CPU都处于工作状态，只是一个处于激活状态，另一个处于热备状态，因此2个CPU的DP网线可以共同连接到485的串口网络上，这样就能保证在主PLC工作和热备PLC工作时都能采集到需要的温度信号。

3 系统连接

　　温度巡检仪硬件配置。配置的温度巡检仪XZ-TG824-DP，需要配置发送和接收数据格式。XZ-TG824-DP共有8个槽(逻辑上，非物理设备)，1#槽预置为“接收长度+状态字”(2字节输入，本例为IB2，IB3)和“发送长度+控制字”(2字节输出，本例为QB2，QB3)，其他2扎8。槽用来插入PROFIBUS输入/输出。如果8个槽没有用完，请用XZ-TG824-DP中的“empty”填满。

　　Profibus输出报文格式，每次查询一块巡检仪。每块巡检仪地址应设置成不相同的数据，过程如下：按照HW config写相关输出，其中QB7是地址字节，根据巡检仪的设置来设定。返回数据分析：当硬件连接成功，并且按以上说明已完成输出，那么会得到46字节的应答数据。这样就完成了查询地址为1的巡检仪的过程，此后，将QB7改为下一个地址，即可查询下一块巡检仪。

4 冗余问题和解决方法

　　冗余连接时温度巡检仪同时连接2个“485-DP”网桥转换器。这样在网桥采集温度信息时偶尔会有冲突现象。为了解决该问题我们分别在硬件配置和程序编写上适当改进，保证采集到正确稳定的温度信号。

　　采集温度信号时偶尔发生冲突是因为2个网桥同时连接了温度巡检仪，我们可以以增加内部继电器的方法只让处于激活状态的CPU的DP网线连接到温度巡检仪上。继电器的通断输出需要根据激活状态的PLC来判断。一般用SFCSl来判断PLC系统状态。

　　直接输出继电器使PLC读取激活状态的CPU连接的网桥上的温度数据。由于2个网桥还同时连接在温度巡检仪上，对采集的温度数据偶尔有干扰波动。所以对采集到的温度值Tn还需要在程序中做出判断，对温度值Tn逻辑判断，具体程序在此不再赘述。

5 结论

　　以上控制方案、硬件配置和实现程序，已经在某电厂输煤控制系统中完成运行调试．在该系统中。西门子S7—400H PLC和温度巡检仪实现了真正意义上的冗余连接。经过实际验证，无论是主PLC故障还是备PLC故障，系统都能正确采集到需要的温度信号。目前，该系统运行正常，温度监控及时准确。