1.引言
隨著目前工業生產線規模的不斷擴大,對大型控制系統的穩定性可靠性提出了更高的要求,控制系統合理的冗余設計會大大提高系統的可靠性,確保生產線的連續穩定生產。本文以合肥水泥研究設計院設計的某6000t/d水泥熟料生產線工程為例,介紹基于ABB公司Industral IT 800xA控制系統的冗余設計方案。
2. 冗余技術概念
所謂冗余就是增加備用的設備,在主設備出現故障不能正常工作時,備用設備進入工作狀態,以保證系統持續可靠的運行。冗余的分類方法多種多樣,按照在系統中所處的位置,冗余可分為元件級、部件級和系統級;按照冗余的程度可分為1:1冗余、1:2冗余、1:n冗余等多種。在目前無冗余功能元件性能不斷提高,且部分元件自帶冗余功能性價比不高的情況下,從總體設計方案出發,1:1的部件級熱冗余是相對簡單,性能可靠,且比較經濟的方式,所以目前國內外過程控制大多數都采用這種冗余方式,當然也有局部設計中采用多種冗余方式組合的方式。本文將就控制系統的部件級熱冗余進行分析。
3. 水泥生產線控制系統簡介
本水泥生產線采用的是ABB公司Industral IT 800xA控制系統,全廠控制系統按網絡結構可分為以太網層,工業以太網層,現場總線層。
4. 控制系統冗余設計
(1)以太網層
服務器冗余
本生產線800xA控制系統使用5臺服務器,其中3臺為屬性服務器AS1、AS2、AS3,2臺為連接服務器CS1、CS2。其中屬性服務器AS2、AS3為AS1的冗余服務器,連接服務器CS2為CS1的冗余服務器。而AS1也作網絡域服務器,AS2為冗余域服務器;CS1為OPC服務器,CS2為冗余OPC服務器。5臺服務器根據功能的不同都作了不同程度的冗余,使用最少的計算機作了最大限度的冗余,使上位機控制系統可靠性大大增加。而且安裝800xA控制系統軟件后,所有服務器根據屬性服務器AS1自行實現時間和數據同步,不需要作特別設置。