[實用新型]基于環網的冗余PLC控制系統

有效

• 申請號: 201821749149.X
• 申請日: 2018-10-27
• 公開（公告）號: CN208969491U
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 姚曉偉;周韜;陳勇鎬;馮偉
• 申請（專利權）人: 寶鋼工程技術集團有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 李彥

本實用新型涉及供電或配電用的配電盤、變電站或開關裝置領域，具體為一種基于環網的冗余PLC控制系統。一種基于環網的冗余PLC控制系統，包括集中供煤及煤粉制備控制系統(1)和煤粉噴吹控制系統(2)，其特征是：PLC主站(3)和PLC冗余站(4)都包括PLC機架(51)、電源模塊(52)、以太網模塊(53)、CPU(54)、冗余模塊(55)和冗余光纖(56)，以太網模塊(53)PLC機架（51）的背板總線分別連接CPU(54)和冗余模塊(55)，冗余模塊(55)還連接冗余光纖(56)；PLC主站(3)和PLC冗余站(4)這兩者的以太網模塊(53)都連接IO站(5)的以太網模塊(53)。本實用新型適應性強，安全可靠。

技術領域

本實用新型涉及供電或配電用的配電盤、變電站或開關裝置領域，具體為一種基于環網的冗余PLC控制系統。

背景技術

對于鋼鐵企業連續性的生產工藝，配套的自動化控制系統大多采用單CPU、單現場總線（開環）的控制方式，若總線的通訊發生故障（如總線或光纜被挖斷等），則會導致生產的中斷，產生嚴重的后果。

此外，隨著CPU性能的提高，大部分的控制系統中，現場操作箱上的信號全部由PLC控制。這樣雖然降低了控制電纜量，節省了低壓控制柜（即MCC）的成本，但PLC系統中單CPU的配置也存在著隱患，一旦CPU出現故障，整個生產就陷入癱瘓狀態。

實用新型內容

為了克服現有技術的缺陷，提供一種適應性強、安全可靠的控制設備，本實用新型公開了一種基于環網的冗余PLC控制系統。

本實用新型通過如下技術方案達到發明目的：

一種基于環網的冗余PLC控制系統，包括集中供煤及煤粉制備控制系統和煤粉噴吹控制系統，集中供煤及煤粉制備控制系統完成對原煤輸送，煤粉制備、干燥氣發生爐控制、煤粉收集、倉頂除塵及制粉公輔設施的控制，煤粉噴吹控制系統完成對噴吹罐裝料、加壓、等待、噴吹、卸壓的循環控制、分配器噴吹支管控制及噴吹公輔設施的控制，其特征是：集中供煤及煤粉制備控制系統和煤粉噴吹控制系統這兩者都包括PLC主站、PLC冗余站和IO站，

PLC主站和PLC冗余站都包括PLC機架、電源模塊、以太網模塊、CPU、冗余模塊和冗余光纖，電源模塊、以太網模塊、PLC和冗余模塊都設于PLC機架內，機架內的各模塊通過機架的背板總線連接。冗余模塊還連接冗余光纖，PLC主站的冗余光纖和PLC冗余站的冗余光纖互相連接；

IO站包括以太網模塊，PLC主站和PLC冗余站這兩者的以太網模塊都通過以太環網連接IO站的以太網模塊。

所述的基于環網的冗余PLC控制系統，其特征是：連接IO站以太網模塊和PLC主站以太網模塊以及連接IO站以太網模塊和PLC冗余站以太網模塊的以太環網，當距離不超過100m時采用帶屏蔽的以太網線，當距離超過100m時采用光纖。

隨著技術的進步，工業以太網（Industrial Ethernet）以其與普通以太網的相似性，越來越多地應用到控制系統中，本實用新型基于工業以太網，公開了一種適用性更強、可靠性更高的冗余PLC自動化控制系統。

本實用新型根據高爐煤粉噴吹的工藝特點，噴煤控制系統劃分為2個相對獨立的控制子系統，在兩個主機架上分別安裝了冗余模塊（1756-RM2），并用冗余光纖（1756-RMC1）連接，實現數據高速同步。當一個PLC出現故障，自動無擾切換到另一個PLC，將在中斷點繼續執行控制而不丟失任何信息，可靠性高，處理速度快。由于采用了閉合的以太網絡總線，當中間某段網線出現故障時，系統的穩定性不受影響，大大提高了信號采集和信號傳輸的可靠性。