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1、PLC 常用双机热备系统介绍与比较（由 txt 文件修改）对热备系统的简单分类（基于热备切换方式的分法） ： 一硬件级双机热备产品：A 单机架双机热备：同一块机架上插双电源，双 CPU，有1套热备单元（欧姆龙为 1个而三菱为2个），一般还可 以插双通讯模块（如双以太网单元） ， CPU 的数据交换通过机架底板电路，一般不是 RIO 式的分布 式结构，切换速度快，一般在 50ms 以下。1 Omron CVM1D 和 CS1D2 Mitsubishi Q4ARSiemens 使用 UR2 机架的 S7-400H 不是此类，该产品虽然插在同一块机架上，但该机架在电气 上完全独立的，即把 2 个机架
2、作成一体式。B.双机架硬件级热备产品：主、从两个机架，两套完整独立的系统，两套机架上的热备单元一般通过光纤通讯，切换速度 飞快。施耐德 Quantum 切换速度在 48ms 以下。西门子的 S7-400H 不太清楚，请咨询技术支持。 GE S90-70 的切换速度看资料，在25-50ms。1 Schneider Quantum2 Siemens S7-400H3 GE S90-704AB ControlLogix 5000 二总线级双机热备产品：我不知道把此类划到硬件级热备好还是软件级热备好，还是另外拉出来单独说吧。基于总线级 的通讯传输速率，总线通讯单元兼有热备切换功能。当主CPU 故障时，
3、从 CPU 接管 I/O 的控制，夺取 I/O 总线的控制权。切换速度其实还可以，在 150-300ms 内。典型代表：1 AB SLC500 ，由 1747-BSN 实现 RIO 结构的热备。2 Mitsubishi小Q,由CC-Link单元实现 RIO结构的热备。其实三菱的大 Q 和 A 也可以，但三菱技术支持建议用小Q。三软件级双机热备产品：这是喊叫的的最热闹的阵营，大家经常打口水仗。完整独立的两套系统， RIO 结构，依靠软件 实现切换，这种结构的切换速度跟程序量、 I/O 点数、总线传输速率都有关，切换速度最容易受外 界影响而差异较大。1GE S90-30 ，需使用名为 MaxON
4、的热备软件。且 MaxON 还有点数限制。但在软件级热备中， 它的切换速度最块了。比 S7-400 还快。典型值是 250-500ms。2. Schneider Premium，需使用一个“温备软件”。切换速度在秒级，典型值是750-1500ms。模拟 量多时可能会达到 2 秒。3. Siemens S7-400和S7-300，需使用Step7 redundancy冗余软件。切换速度也在秒级，理所当然 的 S7-400 比 S7-300 要快， S7-300 典型值是 1-3s， S7-400 的典型切换值不知。4 Motsubishi 大 QnA ， 2 套 QnA 机架，一主一从， I/O
5、 从站基于 MelsecNet 结构网络。这家的系 统有点那个 ，不用热备软件。简单的编程就可以实现切换，因为 MelsecNet 网的传输速率很快，所以，切换的传输速率也不是很慢。一般是1秒内，对于网线断落这类故障的响应是3s内切换。本来水平是不错的，但糟糕的是，一旦主 CPU 故障，从 CPU 接管控制权。则切换不可逆，即主 CPU 修好后， 从 CPU 故障， 不能再反向切换回来。 我感觉将之叫热备可能不合适， 叫冷备可能会更合适。注意，软件级的热备对上位机组态软件有要求。做工程要特别注意：三菱的热备机型，最好用Fix和iFix ,原因不想多说。GE的S90-30热备可以使用iFix和C
6、implicity。Siemens的S7-300和S7-400 软件热备最好使用 WinCC,但是iFix也可以使用，国产的力控也有工程案例。施耐德的 Premium软 件温备对上位机软件没有特殊要求，但是建议使用iFix，特别不建议使用In touch。I/O最开放的应数西门子，基本上第三方的Profibus-DP I/O都能用，当然，AB的热备结构中也 可以使用第三方的 ControlNet I/O 。而 Schneider Quantum 的 I/O 只能使用自家的 S908 RIO。 关于热备系统的 I/O 部分：1 .施耐德 Quantum 全系列 I/O 均可以带电插拔，可以预置状
7、态。施耐德 Premium 全系列 I/O 支持带电插拔，但不完全支持状态预置。2. 西门子 ET 200M 系列需要特殊的有源底板支持。这家伙使用的是背部总线连接，第二快接在第一块上，第三块接在第二块上。一旦拔掉比如第 三块 I/O 模板，后边的第四、五、六等信号全部归零，所以必须使用特殊的有源底板，就这支持也 不好。3. GE VersaMax 100支持带电插拔，支持状态预置。4. AB ControlLogix I/O 支持带电插拔，支持状态预置。但是， AB 的热备结构是可以使用别的 I/O 的，只要从站与 2 个 CPU 主站之间走 ControlNet 网 即可，所以，你大可以使
8、用 ControlLogix CPU 热备系统，而把 I/O 配成第三方或 SLC500 系列的（ 1746） 没有问题，成本更低，但是带电插拔基本上就没戏了。5 Omron CS1D 系列 I/O 全部支持带电插拔，支持状态预置。6三菱大 Q I/O 支持带电插拔，但不支持状态预置。小 Q I/O 基本上都支持带电插拔，部分支持 状态预置。其实 AB 的 ControlLogix 也可以做软件热备的，不过用的人不多罢了。 2 个 1756-SRM 用 1 根 1756-SRC1 连起来，跟施耐德 Quantum 的 1 套 140CHS21000 没有任何区别，只不过， AB 的这 3 件
9、加起来采购价不足 3 万，而一个 ControlLogix 的方案配下来也在几十万，所以很少有人这么做的。 软件热备的切换时间在200-250ms。硬件切换，时间小于 35ms。注意，硬件切换时，网络地址会交换，而软件切换不会。关于 CPU 与 I/O 之间的总线网络一般的把CPU机架称主站，把I/O机架称从站，主站/从站之间一般是总线结构。1Schneider Quantum 系列。 RIO 主站与 I/O 从站之间是施耐德专用的 S908 总线网络，传输速率 1.5Mbps。最多可以连接 31个从站，使用 75 Q同轴电缆布线。电缆一般采用RG-6，如果从站距离主站太远，可以考虑使用 RG
10、-11 或半刚性电缆 .。因为其使用了专用协议，所以别家的模块是不可能 用在施耐德的 RIO 从站机架上去的。2AB ControlLogix 系列。使用开放的 ContrilNet 网络总线来连接主站和从站， 传输速率为 5Mbps， 连接介质电缆和施耐德相同。 RG-6 可以互换哦。而且 AB 电缆比施耐德的便宜，本来很少有人去这 么做，但不幸的是，华南区某个代理商，既是施耐德代理，又是AB 分销商，在一次偶尔的发现，AB 的电缆其实不是自己生产的，是美国 IBDN 。而施耐德手册中明确说明， IBDN 是其兼容电缆生 产商。所以， ControlNet 是开放网络，国际标准，任何符合 C
11、ontrolNet 规范的从站理论上都是可以 做 ControlLogix 的 I/O 的。AB 自己的就有 1756 ControlLogix I/O 和较便宜的 1794 Flex I/O，都可以 做 ControlLogix 双机热备系统的从站。 另外，日本的 M-System 公司的也可以， 德国 Wago 和 Phoenix 应该也可以，因为有相应的 ControlNet 通讯模块，但是我不能确认，有兴趣的人自己去查资料。3. AB SLC500系列。主站和从站之间走专用的 RIO网络，协议不清楚，只知道是 RS485电路， 传输速率随同距离的延伸不断降低，可以使用自家的I/O模块做
12、从站。一是 PLC-5系列（不过该系列I/O 比 SLC500 还贵），二是 SLC500 1746 系列，但是 1746 I/O 不支持带电插拔的。4Siemens S7-300 和 S7-400 系列。主站与从站之间走开放的 Profibus-DP 总线网络，传输速率随 距离的延伸而衰减，1000m时最多只到100多Kbps, 12Mbps的传输速率虽然号称业界最高，但是那是在 100m 距离的事呀， 不像施耐德和 AB 那样的同轴电缆总线介质， 传输速率不随距离降低， 不 管主站使用 S7-400还是S7-300,从站都可以使用 S7-300的I/O ,力口 ET 200M的Profib
13、us DP从站通 讯模块即可。不过好多人都在用兼容厂家的模块，比如和利时、德国VIPA、Wago， Phoenix 也没有问题，好象 OPTO22 也行，不过我只用 S7-300 的 I/O。5Omron CS1D 系列。这种结构的 I/O 只能插在 CPU 机架和 I/O 扩展机架上了，而且 CPU 机架 和 I/O 扩展机架之间是很短的电缆连接，最多 12m 长的距离。典型的集中控制没有办法实现总线式 网络的那种分布式结构了。6Mitsubishi Q4AR 系列。和欧姆龙一样，典型的集中式结构，但是小 Q 的新热备机型马上就要 出来，配合CC-Link V2.0协议，有可能会实现分布式结
14、构。就是说，同一块CPU底板，插2个CPU,2 个电源， 2 个热备模块， 2 个网络模块， 1 个接口模块。该接口模块再连接一个扩展机架（距离不 能超过 15 米）。在扩展机架上再插上 CC-Link 主站模块,然后走 CC-Link 总线网络至各个从站,每 个从站一个 CC-Link 通讯模块加上相应 I/O 模块即可,上海菱电的罗勤哲是如此描述的。但是,我 认为,虽然 CC-Link 已经接近成熟,但是小 Q 的热备还没有经过工程实际检验,三菱的爱好者们, 缓一缓再说吧。I/O 能否冗余？施耐德的 Quantum , I/O 不能冗余； AB 的 ControlLogix , I/O 可
15、以冗余； GE 的 S90-70 Geines, I/O 甚至可以做到三重冗余； Siemens 的 S7-400H, I/O 可以冗余；欧姆龙和三菱的同底板双机热备 结构, I/O 不能冗余。关于 PLC 的软件1Schneider Quantum 热备系统。 Modbus Plus 网或以太网与上位机连接, 都不要额外的驱动软件。PLC编程需要Concept V2.5或V2.6的XL版，在软件的投资算是最小的。2AB ControlLogix 热备系统。 PLC 一般用以太网与上位机连接,需要 RS Linx 通信软件。 Lite 版的不行,至少要 OEM 版,当然 Pro 版的更好也更贵
16、。每台上位机需要一套,价格可真不便宜。PLC 主站与 I/O 从站的连接,需要 RS Networks For ControlNet 软件。该软件用组态 ControlNet 总线 网络,网络调通后就没有什么用了。 PLC 编程软件为 RS Logix 5000 ,企业版的 RS logix 5000 会包 含 RS Networks For ControlNet ,比拆开来买会便宜些。3AB SLC500 热备系统。不需要 RS Networks For ControlNet 组网软件,因为他走的是专用网。 其它软件形式一样,需要编程软件 RS Logix500 ,需要 RS Linx OEM 版。4西门子 S7-400H 热备系统。与上
