ControlLogix 冗余
ControlLogix系统冗余故障分析及改进措施（合集五篇）
ControlLogix系统冗余故障分析及改进措施（合集五篇）第一篇：ControlLogix系统冗余故障分析及改进措施ＣｏｎｔｒｏｌＬｏｇｉｘ系统冗余故障分析及改进措施摘要：介绍了ControlLogix冗余系统的组成和工作原理。
针对故障现象，通过对系统软件的深入研究和不断试验、实践，提出了合理的改进措施并取得了良好的效果，提高了系统的可靠性、排除了因不确定性故障所导致的系统安全。
关键词：ControlLogix冗余系统；故障；原因分析；改进措施和处理方案冗余系统应用简介以深圳地铁一期工程为例：典型车站分为A、B两端，在A端设置两套冗余的控制器（PLC），一套作为整个车站的主控制器兼作与上位机的通讯接口，接车站交换机，另外一套负责A端的设备监控；在B端设置一套冗余的从控制器，负责B端的设备监控；在车站的其它地方设置远程I/O设备。
控制器及各远程I/O设备通过冗余的ControlNet现场总线相连。
（系统配置如图1）冗余系统的设置和工作原理ControlLogix冗余系统硬件结构由两个完全一样的控制器框架组成，每个ControlLogix冗余系统框架中控制器模块、通信模块和SRM 模块。
两个框架尺寸完全相同，模块一模一样，插放位置也一模一样，控制器中的程序也一模一样。
两个控制器框架之间，完全靠系统冗余模块SRM来完成同步和数据的交换。
进入同步状态的主机控制器，自动地传送备份数据到辅机控制器，这些数据无须用户挑选和编程，只要在主机控制器中被程序运行时刷新过的数据，都会通过交叉装载传送到辅机控制器，传送的数据量可以非常大。
控制器通过与SRM的连接，得知自己是主机控制器还是辅机控制器，从而决定是传送数据还是接收数据。
这些完全不需要用户的介入，系统自动获取、自动判断、自动传送。
两个控制器的同步运行和大量数据的复制，使得输出得到无扰切换。
在成对的冗余框架中，首先上电的框架成为主机框架，后上电的框架作为辅机框架，并建立与主机控制器的同步。
ControlLogix冗余系统
• Only one SRM per chassis needed.
– We will test with up to four Logix5555 processors per chassis.
• A fiber optic cable connects the primary and secondary SRM’s.
in the highest priority task. • Switchover within approximately 100 msec. • Works with standard Logix5555 controllers and ControlNet Bridges
(Series D or higher). • Switchovers are transparent to any devices networked to the
a Synchronize Secondary command and disabled on a Disqualify Secondary command.
Lets you specify whether this chassis should be referred to as
– Any external ControlNet devices will simply continue to communicate with the new primary controller.
– ControlLogix redundancy works transparently with 1756 I/O, Flex I/O, drives, operator interfaces, or any other Rockwell or third-party devices which can communicate to a Logix5555 over ControlNet.
ControlLogiX冗余系统在凯达选煤厂中的应用
李永坤
（ 北京华字工程有限公 司 。河南 平顶 山 ４ ６ ７ ０ ９ ９）
统便 自动将程序复制到另一个 Ｃ Ｐ Ｕ中。 当主 Ｃ Ｐ Ｕ发生故障时 ，备用 Ｃ Ｐ Ｕ与主 Ｃ Ｐ Ｕ之 间的同步关系建立 过程是：主 Ｃ Ｐ Ｕ发生故 障后 ，备用 Ｃ Ｐ Ｕ与主 Ｃ Ｐ Ｕ自动建立 同步连接 ； 备用 Ｃ Ｐ Ｕ发出Ｌ ｉ ｎ ｋ — ｕ ｐ 请求， 主站在禁止删 除、 拷 贝和生成块功能后， 【 关键词 】 Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｌ ｏ ｇ ｉ ｘ ；冗余 系统；硬件 配置 ；网络 将所有数据发送给备用 Ｃ Ｐ Ｕ ；备用 Ｃ Ｐ Ｕ执行 自测试， 然后 向主站发 出 更新请求 ；主站在终止 已组态连接 的通讯和低级别的报警后，拷 贝 引 言 内蒙古伊泰集团凯达选煤厂是一座入洗能力 ５ ． Ｏ Ｍ ｔ的大型矿井 动态数据库给备用 Ｃ Ｐ Ｕ；主 Ｃ Ｐ Ｕ运行用户程序在 禁止所有报警和 中 向己发 出Ｌ ｉ ｎ ｋ — ｕ ｐ请求的备用 Ｃ Ｐ Ｕ发送上 次更新后 发生 改变 的 型选煤厂， 工艺为重介质洗选系统 ， 块煤用浅槽分选机分选 ， 末 煤采 断后， 动态数据库 ；备用 Ｃ Ｐ Ｕ接 收主 Ｃ Ｐ Ｕ的输入 、输 出、定时器、计 数器 用旋流器分选 ，配 以压滤和加压过滤的煤泥脱水环节。 为确保选煤厂生产 的高效 、 稳定、 可靠运行， 选煤厂需设置可靠、 和内存位 的数据信 息， 主 Ｃ Ｐ Ｕ始能报警 、中断和通讯等 功能，进而 稳定 、经济 、环保 、节 能的高度 自动化系统，确 定选用具有冗余功 主 、备 Ｃ Ｐ Ｕ进 入 到 冗 余 、 同步 操 作 过 程 。 ２ 凯达选煤厂集中控制系统的配 置 能、安全 高效 、运行稳定的可编程控制器。 Ａ Ｂ 公司Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｌ ｏ ｇ ｉ ｘ 系统的冗余 功能可通过将发生故障的Ｃ Ｐ Ｕ 凯达选煤厂集 中控 制系统可 分为计算机信 息系统、全厂设备集 自动切换 到备用Ｃ Ｐ Ｕ 的方法 ， 实现选煤厂集 中控制系统的不 中断工作 中控制 系统与现场信号采集系统 ３个部分 。３个部分资源共享， 构成 个有 机 整 体 。 避 免因单个Ｃ Ｐ Ｕ 故障而造成整个集控系统瘫痪的后果 。凯达矿集 中 控制 系统 “ 大 脑 ” 由Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｏ ｇ ｉ ｘ 系列的具有冗余功能的Ｐ Ｌ Ｃ 搭 建 在 选煤 厂的集 中控制系统设计 中， 采用 Ａ Ｂ 公司 的Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｌ ｏ ｇ ｉ ｘ 而成。 系 列产 品组成 了支 持 热插 拔 、硬 冗 余 的 Ｐ Ｌ Ｃ 控 制 系 统， 按 照 １ Ｃｏ ｎ ｔ ｍｌ Ｌ ｏ ｇ ｉ ｘ ＰＬ Ｃ冗 余 系 统 的 硬 件 配 置 与 优 点 Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｎ ｅ ｔ网络及工业 以太 网网络结构设计 ；上位机采用 ３台工业 １ ． １ 系 统 构 成 型计算机， 配 ３台 ２ ｌ ”液晶显示器， 上位机配备 了专用的 Ｕ Ｐ Ｓ电源 ， 由 ２只高性 能 Ｃ Ｐ Ｕ和 ２只 ｌ ７ ５ ７ 一 Ｓ Ｒ Ｍ冗余通讯模块 分别配置在 ２ ３ 台上位机间既相互独立，又互为热备 。上位机通过工业 以太 网交 个独立 的机架中 ，通讯模块间通过高速光纤实现 同步 。系统冗余模 换机和冗余系统 Ｐ Ｌ Ｃ进行通讯 ，通讯线选用带屏蔽层 的 Ｕ Ｔ Ｐ网线 。 块 １ ７ ５ ７ 一 Ｓ Ｒ Ｍ 在主控和备用框架间提供高速 的数据传输 ，并负责判 选煤厂控制主站设在 电气楼低压配 电室，另在 中压配 电室 、浓 定 主 控 、 备 用 框 架 的 工 况 ；每 个 机 架 均 可 选 择 由单 电源 或 冗 余 电源 缩车间配 电室、筛分车间、汽车受煤坑 、块煤仓等 ５ 个配 电室设控 供 电。 制分站 ，各分站都按冗余功能配置 ；各分站站点都配置交流净化稳 １ ． ２ 系 统 主 要 优 点 压 电源，为系统运行提供 电源支持 ；所有开关量信号 的采集和输 出 （ １ ）主、备 Ｃ Ｐ Ｕ自动完成 冗余切 换，不 需要用户做任何编程 ； 均 采用 欧 姆龙 继 电器进 行 信号 的 隔离 保护 ；主站 与 分站 间 用双 （ ２ ） 应用程序 只需下载一次 ，系统就可 自动完成从控制器 的程 Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｎ ｅ ｔ网进行通讯。由于汽车受煤坑、块煤仓控制分站距 离主 序装载； 站较远 ，其 间的通讯线缆选用光纤作为传输介质 ，光纤两端信 号转 （ ３ ）完全 自动 的程序下载 、同步技术 ，避 免在主控 、备用处理 换器选用 Ａ Ｂ公司专用的光纤收发器 １ ７ ８ ６ 一 Ｒ Ｐ Ａ ＋ １ ７ ８ ６ 一 Ｒ Ｐ Ｆ Ｍ 。 器 中单 独 的程 序 维 护 工 作 ： 在选煤厂现场，为每 台设备配备 了一 台机旁操作按钮箱， 其上 （ ４ ） 用户对主控制器的组态／ 命令／ 编辑等， 自动送入从控 制器 ； 设置启／ 停按钮 、联络按钮及集 中／ 就地转换开关，主要用于检 修、 （ ５ ）无需编程 的解 决方案 ，避免在实施冗余解决方案中任 何额 维护 ；在生产现场还设有密度计 、电磁流量计 、电流变送器 、多功 外 的时间 、人力消耗，节省开销； 能仪表 、液位计 、料位计 、电子皮带秤和灰分仪等 ，来完成对 入选 （ ６ ）透 明切换技术 ，完全支持 Ｒ ｏ ｃ ｋ ｗ ｅ ｌ ｌ或者其他任何第 ３方 原煤煤量 、主要产 品煤量 、产 品品质 、消耗 的电、水量和 主要 煤仓 支持 Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｎ ｅ ｔ开放 网络 的设备 。 及各种桶或水池 的料液位等数据 的采集 、处理 、显示 、储存等 监测 １ ． ３系统的切换过程 内容 ；同时还设有过流 、油压 、油温 和带式送输送机 的拉绳 、跑偏 、 选煤厂集 中控制系统采用单个 Ｃ Ｐ Ｕ时，有可 能因为该 Ｃ Ｐ Ｕ故障 堵溜槽 、失速等保护装置 ，来保护现场人 员与设 备安全 ，保证 选煤 而造成整个集 中控制系统 的故 障，影 响选煤 厂的安全生产 。而冗余 厂 的正 常 生 产 。 系统 的目的就是要避免上述 问题的发生，实现主、备 Ｃ Ｐ Ｕ之间的无 ３ 冗 余 系 统 应 用 总 结 扰动切换，不丢失任何信息 。 基于Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｌ ｏ ｇ ｉ ｘ 冗余系统 的凯达选煤厂集 中控 制系统投运 Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｌ ｏ ｇ ｉ ｘ冗余系统中的两个 Ｃ Ｐ Ｕ同时工作，Ｃ Ｐ Ｕ之 间没有 以来， 己稳定运行两年有余 。对于保障生产、减员增效、降低 消耗、 切换时 间。 该系统采用 Ａ Ｂ公司专有 的高速 同步方式进行 同步，在保 提高劳动效率 、 增强产 品竞争力等方面起到了很好作用， 是一个较成 证 同步有效性 的同时又不增加 Ｃ Ｐ Ｕ 的运算负担 。 同步事件主要包括 ： 功案例 。 过程映像 区更新 、Ｉ／ Ｏ直接访 问、中断、报警、更新计时器、使用 作 者 简 介 ： 通 讯功 能时的数据 改变等， 可实现平滑的主从关系切换、集成的错 李永 坤 （１ ９ ７ ８ 一），男，河南滑县 人， 工程 师，２ ０ ０ ３ 年毕业于中原 误识别和错误定位功能，还可实现在线更改程序， 在线添加、删除、 工学院自动化专业 ， 现就职于 中煤科工集团北京华宇工程有限公司， 更换 系统的硬 件配置等功能。下载程序时，只需考虑单个 Ｃ Ｐ Ｕ ，系 主要从事选煤厂供配 电及选煤 自动化方面的设计与研究工作 。
AB_PLC冗余配置说明
A-B ControlLogix冗余系统一、ControlLogix冗余系统1. 1．冗余系统构成：2对高性能1756-L55处理器和1757-SRM冗余模板分别配置在2个独立的框架中（每个框架可选择单电源或冗余电源供电），冗余模块间通过高速光纤进行同步。
TCP/IP EtherNet（冗余/ 环网均可选）TCP/IP EtherNet (Redundant/ Ring Optional)Redundancy ControlNet冗余ControlNet1.2．ControlLogix系统冗余模块SRM●1757-SRM 在主控和备用框架之间提供高速的数据传输，并负责判定主控/备用框架的工作状况●双槽模块●每个框架上需要一个SRM模块a)最早的版本在每个热备的框架中支持1个 Logix5555 处理器，以及最多5个 CNB通讯模块b)增强版则支持多处理器/多通讯模块在热备框架中共存● 两个 SRM 系统冗余模块之间通过光缆进行连接.1757-SRC1、 SRC3、SRC10 (分别为1米、 3米、10 米长度)1. 3. 配置冗余解决方案：硬件配置8步曲1) 一个ControlLogix 框架2) 插入一块 Logix5555 处理器3) 插入一块/多块ControlNet 通讯模块(D 版本以上)4) 插入一块系统冗余模块（占双槽位）5) 插入一块/对EtherNet/IP 通讯模块6) 依次拷贝，准备另外一个框架7) 连接两个SRM 系统冗余模块8) 加入操作员终端， ControlNet 网络扩展 I/O 等二、ControlLogix 冗余系统优点● 自动完成冗余切换，不需要用户做任何编程；● 应用程序只需下载一次：系统将自动完成从控制器的程序装载； ControlNet Ethernet其它 ControlNet 设备（除冗余/备用框架中的CNB 模块以外，另外还需至少两个以上的ControlNet 接点其它网络●完全自动的程序下载、同步技术，避免在主控/备用处理器中单独的程序维护工作；●用户对主控制器的组态/命令/编辑等, 也将自动地送入从控制器；●无需编程的解决方案，避免在实施冗余解决方案中任何额外的时间、人力消耗，节省开销；●透明切换技术，完全支持Rockwell 或者任何第三方支持ControlNet开放网络的设备；●无扰切换技术保证高优先级的任务可靠无扰切换。
Controllogix 系统介绍
Controllogix 系统介绍Controllogix 集中了Logix 通用平台的多种优点---通用的编程环境、通用的通讯网络、通用的控制引擎---提供了一个既能满足您高性能应用需求又易于使用的环境。
Controllogix 在编程软件、控制器和输入输出诸方面的紧密集成降低了在试运行和正常操作的开发成本和时间。
◆Controllogix 系统以紧凑的、经济的产品提供离散控制、驱动控制、运动控制、过程控制、安全控制、便利的通讯连接、艺术级的输入输出功能。
Controllogix 系统是模块化的系统，您能有效的设计、建立和修改它，这有助于在培训和工程方面显著的降低成本。
◆真正意义上的冗余控制器结构提供无扰动切换和高可靠性。
◆提供众多的通讯选择、更多的模拟量、数字量和特殊输入输出模块。
◆Controllogix 产品通过了TUV 认证，能够应用于SIL 2 要求的项目中。
Controllogix 内容容量最大可扩展到8M,Controllogix 控制器支持高标准过程控制应用，提供了在一个单一的集成环境中对运动控制指令进行高速处理的功能。
Controllogix 提供了模块化的通讯网络连接选择，您根据您的需要购买相应的通讯模块即可。
Controllogix 解决方案同样提供时间同步能力,这个在第一故障条件和过程顺序应用中是特别重要的。
可以根据应用要求，选用不同存储容量的Controllogix 控制器。
可用CompactFlash 卡做程序的移动存储设备。
Controllogix 系统具有以下优点：◆适合顺序、过程、传动、运动控制的模块化高性能控制平台每个Controllogix 控制器可以执行多个控制任务，减少需要的控制器数量，这样，解决故障更快。
可以分别出发几个周期性任务以达到更高的性能水平。
◆可以在一个机架上使用多个处理器、通讯模块和输入输出模块Controllogix 处理器、输入输出模块、通讯模块就像网络上的智能节点。
ControlLogix-XT ControlNet 接口模块安装指南说明书
安装指南ControlLogix-XT ControlNet 接口模块产品目录号 1756-CN2RXT主题页码重要用户须知2关于 ControlLogix-XT ControlNet 模块7关于 ControlLogix-XT 系统9带传统 ControlLogix 组件的 ControlLogix-XT9使用 1756-CN2RXT 实现独立或冗余控制10冗余 ControlLogix-XT 系统实例11开始之前的工作11部件12设置模块的网络地址12将模块复位到初始出厂设置13准备安装模块要使用的机架14确定模块插槽位置14电热插拔 (RIUP)15安装 ControlNet 模块15将模块连接到网络17取出模块20安装 EDS 文件21组态 RSLinx 软件来使用 USB 端口22安装 USB 驱动程序23状态指示器24模块状态指示灯和显示器24通道状态指示灯30通用技术参数 - 1756-CN2RXT32环境规范 - 1756-CN2RXT33认证 - 1756-CN2RXT35其它资源362ControlLogix-XT ControlNet 接口模块重要用户须知固态设备具有与机电设备不同的运作特性。
Safety Guidelines for the Application, Installation and Maintenance of Solid State Controls (固态控制设备的应用、安装与维护安全指南，出版号：SGI-1.1，可向您当地的罗克韦尔自动化销售处索取或通过在线索取) 描述了固态设备和硬接线机电设备之间的一些重要区别。
由于存在这些区别，同时由于固态设备的广泛应用，负责应用此设备的所有人员都必须确保仅以可接受的方式应用此设备。
对于由于使用或应用此设备而导致的任何间接损失或连带损失，罗克韦尔自动化在任何情况下都不承担任何责任。
本手册中的示例和图表仅供说明之用。
AB-PLC冗余配置说明(同名5739)
A-B ControlLogix 冗余系统一、ControlLogix 冗余系统1. 1．冗余系统构成：2对高性能1756-L55处理器和1757-SRM 冗余模板分别配置在2个独立的框架中（每个框架可选择单电源或冗余电源供电），冗余模块间通过高速光纤进行同步。
1.2．ControlLogix 系统冗余模块SRM● 1757-SRM 在主控和备用框架之间提供高速的数据传输，并负责判定主控/备用框架的工作状况● 双槽模块● 每个框架上需要一个SRM 模块a) 最早的版本在每个热备的框架中支持1个 Logix5555 处理器，以及最多5个 CNB 通讯模块b) 增强版则支持多处理器/多通讯模块在热备框架中共存TCP/IP EtherNet （冗余/ 环网均可选）TCP/IP EtherNet (Redundant/ Ring Optional)Redundancy ControlNet冗余ControlNet● 两个 SRM 系统冗余模块之间通过光缆进行连接.1757-SRC1、 SRC3、SRC10 (分别为1米、 3米、10 米长度)1. 3. 配置冗余解决方案：硬件配置8步曲1) 一个ControlLogix 框架2) 插入一块 Logix5555 处理器3) 插入一块/多块ControlNet 通讯模块(D 版本以上)4) 插入一块系统冗余模块（占双槽位）5) 插入一块/对EtherNet/IP 通讯模块6) 依次拷贝，准备另外一个框架7) 连接两个SRM 系统冗余模块8) 加入操作员终端， ControlNet 网络扩展 I/O 等二、ControlLogix 冗余系统优点● 自动完成冗余切换，不需要用户做任何编程； PLogixP LogixControlNet Ethernet其它 ControlNet 设备（除冗余/备用框架中的CNB 模块以外，另外还需至少两个以上的ControlNet 接点其它网络。
三层网络架构
罗克韦尔的三层网络架构随着制造业竞争的加剧，制造商更加追求生产设备的可靠性，尤其是那些控制关键性生产工序的设备，往往需要采用冗余配置。
目前，多数的基于可编程控制器的冗余系统采用了两套CPU处理器模块，一个处理器模块作为主处理器，另外一个作为从处理器。
正常情况下，由主处理器执行程序，控制I/O设备，从处理器不断监测主处理器状态。
如果主处理器出现故障，从处理器立即接管对I /O的控制，继续执行程序，从而实现对系统的冗余控制。
很多厂商都能够提供可编程控制器冗余系统解决方案，用户在使用过程中往往对其冗余原理理解不深，造成系统冗余性能下降。
本文以罗克韦尔自动化Alle n Bradley品牌ControlLogix控制器为例，介绍其冗余系统的构建和性能优化问题。
2 冗余系统构建ControlLogix系统采用了基于“生产者/消费者”的通讯模式，为用户提供了高性能、高可靠性、配置灵活的分布式控制解决方案。
ControlLogix系统实现了离散、过程、运动三种不同控制类型的集成，能够支持以太网、ControlNet控制网和DeviceNet设备网，并可实现信息在三层网络之间的无缝传递。
因而，C ontrolLogix被广泛地应用于各种控制系统。
[1]构建ControlLogix冗余系统的核心部件是处理器和1757-SRM冗余模块。
目前，有1756-L55系列处理器模块支持冗余功能，其内存容量从750KB到7.5MB不等。
1757-SRM冗余模块是实现冗余功能的关键。
如图1所示，在冗余系统中，处理器模块和1757-SRM冗余模块处于同一机架内。
为了避免受到外界电磁干扰，提高数据传输速度，两个机架的1757-SRM模块通过光纤交换同步数据。
所有的I/ O模块通过ControlNet控制网与主、从控制器机架内的1756-CNB(R)控制网通讯模块相连接。
图1 冗余系统结构以往的冗余系统通常需要用户编制复杂的程序对处理器状态进行判断，在两个处理器之间传输同步数据并实现I/O控制权的切换，两个处理器中的程序也各不相同，这使得冗余系统本身的建立和维护工作非常繁琐。
ControlLogix系统中文详细介绍
功能和灵活性
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44
性能
开放、集成的万能控制平台
全厂控制系统方案 =
LogixTM
传统控制系统设计方法:
Logix将所有控制方式集成在单
– 顺序控制 ：PLC系统
一控制平台上
– 过程控制 ：DCS系统
–数据按与设备和实际应用相匹配的速率进行更新 –可以为需快速改变的设备节省带宽 –按精确的时间间隔采样数据,可以保证确定性 • 适用的结构: 主/从,多主,及对等通讯结构 • 适用的连接: 一对一,一对多,及广播方式
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Cyclic Rate
Cyclic Rate
Cyclic Rate
Drive1 100ms Drive2 50ms
Drive3 25ms
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I/O数据交换方式之三: 状态改变
•只有当状态发生变化时设备才发出数据 •产生高效率的因素:
7. 总结
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2
控制器系列
SoftLogixTM ControlLogix®
CompactLogixTM
DriveLogixTM
MicrologixTM PicoTM
CoCpoypryigrihgth©t ©20200909RoRcokcwkewlel All uAtuotmomataiotino,nI,nIcn.cA. lAl lrligrihgthstsrerseesrevrevde.d.
AB_PLC冗余配置说明
A-B ControlLogix冗余系统一、ControlLogix冗余系统1。
1．冗余系统构成：2对高性能1756—L55处理器和1757-SRM冗余模板分别配置在2个独立的框架中（每个框架可选择单电源或冗余电源供电），冗余模块间通过高速光纤进行同步。
TCP/IP EtherNet（冗余/ 环网均可选）TCP/IP EtherNet (Redundant/ Ring Optional)Redundancy ControlNet冗余ControlNet1.2．ControlLogix系统冗余模块SRM●1757-SRM 在主控和备用框架之间提供高速的数据传输，并负责判定主控/备用框架的工作状况●双槽模块●每个框架上需要一个SRM模块a)最早的版本在每个热备的框架中支持1个 Logix5555 处理器,以及最多5个CNB通讯模块b)增强版则支持多处理器/多通讯模块在热备框架中共存●两个 SRM系统冗余模块之间通过光缆进行连接。
1757—SRC1、 SRC3、SRC10 （分别为1米、 3米、10 米长度)1. 3。
配置冗余解决方案：硬件配置8步曲1) 一个ControlLogix 框架2) 插入一块 Logix5555 处理器3) 插入一块/多块ControlNet 通讯模块(D 版本以上）4) 插入一块系统冗余模块（占双槽位）5) 插入一块/对EtherNet/IP 通讯模块6) 依次拷贝,准备另外一个框架7) 连接两个SRM 系统冗余模块8) 加入操作员终端， ControlNet 网络扩展 I/O 等二、ControlLogix 冗余系统优点● 自动完成冗余切换，不需要用户做任何编程；● 应用程序只需下载一次：系统将自动完成从控制器的程序装载；● 完全自动的程序下载、同步技术,避免在主控/备用处理器中单独的程序维护工作；● 用户对主控制器的组态/命令/编辑等, 也将自动地送入从控制器; PLogixP LogixControlNet Ethernet其它 ControlNet 设备（除冗余/备用框架中的CNB 模块以外，另外还需至少两个以上的ControlNet 接点其它网络●无需编程的解决方案，避免在实施冗余解决方案中任何额外的时间、人力消耗,节省开销；●透明切换技术，完全支持Rockwell 或者任何第三方支持ControlNet开放网络的设备；●无扰切换技术保证高优先级的任务可靠无扰切换。
四个主流品牌PLC冗余方案介绍.
四种常见品牌冗余PLC方案介绍下面介绍四种经常使用的PLC冗余方案：西门子S7-300(400)软冗余与S7-400H硬冗余、施耐德Quantum硬冗余、罗克韦尔的ControlLogix硬冗余和SLC500软冗余（目前快要停产）、ABB 的AC800M硬冗余方案。
1 西门子冗余方案1.1 西门子S7-300/400软冗余方案：软冗余方案是实现冗余功能的一种低成本解决方案，可以应用于对主备系统切换时间要求不高的控制系统中。
其软件、硬件包括：1套STEP7编程软件（V5.4）加软冗余软件包(V1.2)；2套PLC控制器及I/O模块，可以是S7-300或S7-400系统；3条通讯链路，主系统与从站通讯链路（PROFIBUS 1）、备用系统与从站通讯链路（PROFIBUS 2）、主系统与备用系统的数据同步通讯链路（MPI 或PROFIBUS 或Ethernet）；若干个ET200M从站，每个从站包括2个IM153-2接口模块和若干个I/O模块；除此之外，还需要一些相关的附件，用于编程和上位机监控的PC-Adapter（连接在计算机串口）或CP5611（插在主板上的PCI槽上）或CP5511（插在笔记本的PCMIA槽里）、PROFIBUS电缆、PROFIBUS总线链接器等就可以组成一套完整的软冗余系统。
在软冗余系统进行工作时，A、B控制系统（处理器，通讯、I/O）独立运行，由主系统的PLC掌握对ET200从站中的I/O控制权。
A、B 系统中的PLC程序由非冗余用户程序段和冗余用户程序段组成，主系统PLC执行全部的用户程序，备用系统PLC只执行非冗余用户程序段，而跳过冗余用户程序段。
A路与B路CPU的程序需在OB1或OB35里调用FB 101 ‘SWR_ZYK’功能块，FB101块中封装了冗余功能的程序段，实现冗余功能。
调用FB101时，你可以在线地读出RETURN_V AL参数的数值,如果为0，说明冗余链接正常。
(完整版)冗余系统实验手册
2.2
本次实验需要应用的软件包括RSLinx软件，RSLogix5000编程软件，RS Networx网络规划软件。组成冗余系统的框架上，控制器与各通讯模块之间版本型号必须匹配，两个框架之间的对应相同的控制器以及通讯模块，版本型号必须一致。
点击OK后，则以太网模块组态完成。
以太网通讯模块完成后，则对ControlNet模块进行组态，其组态过程与以太网模块相类似。在组态框架上点击右键，选择New Module选项，显示画面-3所示窗口，选择箭头所指出Communication选项，在下拉菜单中按照Rslinx扫描出的相应ControlNet网络模块型号进行选择，点击OK后会弹出画面-6所示：
Inhibit Module：该选项被选择，该模块被屏蔽，与控制器不建立通信。
Major Fault On Controller If Connection Fails While in Run Mode：选择该选项，则控制器在运行时一旦与模块连接失败，在控制器中产生一个主要故障，该故障导致控制器停机。
冗
余
实
验
手
册
实验报告
1
本实验仅以ControlLogixL61控制器为例，简单介绍冗余系统搭建的基本结构要求（其他控制器与其搭建原则一致）。
搭建一套冗余系统需要两套完全一致的硬件装置，例如：主框架是7槽，则从框架也必须是7槽，即主从框架一致，框架上插入的模块也必须相同，而且主从框架上所插模块的位置也必须一致。
2.
以本次试验为例，对实验的整个过程进行说明。
罗克韦尔ControlLogix系统硬件体系架构
2.7 数字量输入/输出模块
2.5 ControlLogix PLC系统的控制器
不同类型控制器的结构是不同的，其CPU执行的任务和内存存储的内容不同， 它们之间的关系也不同，如图2-8所示。
2.5 ControlLogix PLC系统的控制器
（1）逻辑CPU 逻辑CPU系统高层管理的内容主要包括： 操作系统的操作执行； MSG的信息处理； 串口通信； 连接信息的管理。
1756-L61 1756-L62 1756-L63
内 数据和逻辑
内存
750KB
存
I/O 内存
208KB
1.5MB
208KB
3.5MB 7.5MB，用于数据的
≤3.5MB
750KB
208KB 208KB 208KB
非易失 内存 无 无 无
无
750KB
1.5MB
208KB 1.5MB
3.5MB
208KB 3.5MB
2.3 罗克韦尔ControlLogix系统的主要模块及 功能
ControlLogix系列PLC系统的主要部件如表2-1所示。
2.3 罗克韦尔ControlLogix系统的主要模块及 功能
ControlLogix PLC系统的实物如图2-4所示。
2.4 系统的I/O架构
1．单处理器本地I/O架构 一个最小的单处理器本地ControlLogix PLC系统由一个机架背板（chassis）、 一个电源、一个处理器模块、一个I/O模块组成。 模块在机架背板内任意排列，机架内的各模块通过背板无源数据总线传递数 据，如图2-5所示。
2.6 ControlLogix PLC系统的电源模块
标准电源模块的主要技术参数如表2-3所示。
ControlLogix冗余
• RM模块：冗余模块占一个槽，只能配置且 必须配置一个。成对冗余框架的RM模块必 须是相同产品编号，系列号和版本号。RM 模块间的数据传送必须用专用光缆1756RMC1 (1M,3M,10M)。 • 成对冗余机架必须采用相同尺寸，成对相 同模块在冗余机架中必须放在相同槽号内。
• 所有的I/O模块，其他通信模块，第三方模 块必须放在远程I/O机架中，不能放在冗余 机架内。 • 所有的运动控制模块不能用于冗余系统。 • 远程I/O上的CN2R的站点不能少于两个， 如果系统只有少量的I/O点，第二个站点可 以是同一个机架上的另一个CN2R模块，也 可以是ControlLogix网络上的一个设备，换 可以是RSLinx在运行的工作站。
• 冗余系统中先上电的框架，系统会自动识 别为主框架，后上电的为备用框架。 • 无需编写冗余程序，程序下载时只往主控 制器中下载。控制网规划时寻找网络也从 主框架中寻找。 • 冗余模块需要组态，在RSLinx中找到冗余 模块，点击右键进入Module Configuration 页面，在Configuration选项卡中的AutoSynchronization中选择Always，（硬件条 件满足时，辅机总是自动的寻求同步）
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19版本各模块版本号推荐： 1756-L61 19.52.239 1756-L62 19.52.239 1756-L63 19.52.239 1756-L64 19.52.239 1756-L65 19.52.239 1756-CN2R/B 20.13.501400 1756-EN2T 4.2.501400 1756-RM/B 3.2.36
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冗余电源包订货号1756-PAR2 包含 ·2 个1756-PA75R – 交流电源 ·2 个1756-CPR2 – 电源电缆 ·1个1756-P个 1756-PB75R – 直流 ·2 个 1756-CPR2 – 电源电缆 ·1个1756-PSCA2 – 电源适配器
ControlLogix系统SRM冗余模块故障诊断及处理
第25卷 第2期2018年2月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONVol.252018 No.2ControlLogix系统SRM冗余模块故障诊断及处理付华正，罗 伟（中国石油西部管道酒泉输油气分公司，甘肃 酒泉 735100）摘 要：ControlLogix系统广泛应用于油气长输管道的各类控制系统中，如SCADA系统、压缩机UCS控制系统。
控制系统搭建时主机架一般为冗余系统，冗余模块1757-SRM在使用过程中会遇到一些问题导致系统停止运行，从而对生产运行带来影响。
本文从冗余模块的运行机理和故障诊断两方面阐述处理故障的方法。
关键词：冗余模块；诊断；故障处理中图分类号：TH 文献标志码：ADiagnostic and Trouble Shooting of SRM Module on ControlLogix SystemFu Huazheng, Luo Wei(Jiuquan Transportation of Oil and Gas Branch in Western Pipeline Petro China, Gansu, Jiuquan, 735100, China)Abstract：ControlLogix system is widely used in different kinds of control-system on oil&gas long-distance pipeline,such as SCADA/UCS.Redundancy application is normally built in control-system,1757-SRM redundancy module may encounter some problems in daily running,which can cause system shutdown.This paper explains the running principles and trouble shooting of 1757-SRM redundancy module.Key words：redundancy module；diagnostic；trouble shooting0 引言某压气站的UCS控制系统在运行中发生了看门狗超时故障，导致控制网上的CPU停运，机组保护系统动作机组紧急停运，上下游的压力发生了波动。
ControlLogix 增强型冗余系统 1756-RM 1756-RMXT 1756-RM2
ControlLogix 增强型冗余系统产品目录号 1756-RM 、1756-RMXT 、1756-RM2、1756-RM2XT用户手册重要用户须知固态设备具有与机电设备不同的运行特性。
Safety Guidelines for the Application, Installation and Maintenance of Solid State Controls （出版号 SGI-1.1，本资料可从当地罗克韦尔自动化销售处索取或从 /literature/ 网站下载）。
该资料介绍了固态设备与硬接线电动机械设备之间的一些重要差异。
由于存在这些差异，同时固态设备的应用又非常广泛，因此负责应用此设备的所有人员，都必须确保仅以可接受的方式应用此设备。
任何情况下，对于因使用或操作本设备造成的任何间接或连带损失，罗克韦尔自动化公司概不负责。
本手册中的示例和图表仅用于说明。
由于任何具体的安装都存在很多可变因素和要求，罗克韦尔自动化公司对于依据这些示例和图表进行的实际应用不承担任何责任和义务。
对于因使用本手册中所述信息、电路、设备或软件而引起的专利问题，罗克韦尔自动化有限公司概不承担任何责任。
未经罗克韦尔自动化公司的书面许可，任何单位或个人不得复制本手册之全部或部分内容。
在整本手册中，我们在必要的地方使用了以下注释，来提醒您注意相关的安全事宜。
Allen-Bradley 、ControlFLASH 、ControlLogix 、FactoryTalk 、PanelView 、PhaseManager 、Rockwell Software 、Rockwell Automation 、RSLinx 、RSLogix 、RSNetW orx 、VersaView 、RSView32、Logix5000、ControlLogix-XT 、Integrated Architecture 、Stratix 8000、PowerFlex 、POINT I/O 是罗克韦尔自动化公司的商标。
controllogix系统介绍
Flex I/O 变频器 传感器 执行器
9
操作员 接口
开关
Copyright © 2000 Rockwell International
ProcessLogix 过程控制系统
工厂管理系统
RSView for Windows NT Ethernet ControlLogix
High Alarm Low Alarm Comm. Err. High Alarm Low Alarm Comm. Err.
Copyright © 2000 Rockwell International
4
ControlLogix系统概述
Copyright © 2000 Rockwell International
5
ControlLogix系统概述
Copyright © 2000 Rockwell International
路由器 TCP/IP HMI 交换机 操作员站 Lgx I/O 网桥 操作员接口 Flex I/O
变频器 PLCs
DeviceNet
• 带有诊断功能的智能设备 和 I/O • 64 节点/网络 • 125, 250, 500 Kbps可调 • 8 字节大小的分组
阀 马达 启动器
HMI 网桥
远程 I/O
在切换时两个cnb网桥将自动地互换地址任一外部的controlnet设备将继续和新的主控制器进行通讯
ControlLogix 系统概述
08/14/00
Copyright © 2000 Rockwell
1
ControlLogix 新一代集成通讯与控制平台
ControlLogix系统概述
ControlLogix系统是罗克韦尔自动化有限公司（原 Allen-Bradley 艾伦布拉德利有限公司 ）继传统可编程控 制器PLC2、PLC5/SLC500之后推出的第三代工业控制产 品。 它是高度模块化结构的、可灵活地进行任意组合和扩 充的高性能控制平台；通过背板总线强大的网关功能完 成信息层、控制层和设备层三个开放式的通信平台之间 的自由转换，并兼容DH+、RI/O、DH485/串口等传统通 信网络
PLC的双CPU冗余控制实现
PLC的双CPU冗余控制实现>摘要：本文介绍了在熔盐炉自动系统中，采用Allen-BradleyControlLogix双CPU的PLC控制器，以软件方式实现CPU冗余控制。
这是一种花钱少、效果好的提高系统可靠性的有效手段。
关键词：CPU冗余，ControlLogix，编程PLC是现代工业的三大支柱之一，是可靠性高、应用非常广泛的工业控制产品。
在中大型模块化的PLC产品中，CPU 模块（中央处理器）是PLC的中心。
一些重大的工业生产线往往要求连续运行不能停顿，而可靠性再高的PLC也不能保证故障为零，因此，双CPU的冗余控制是一种满足连续生产要求、提高系统可用性的有效手段。
下面以熔盐炉自控系统为实例详述双CPU冗余控制的实现方法。
一、熔盐炉自动系统综述熔盐炉自控系统是一水硬铝管道化溶出生产线上的重要环节，控制熔盐的加热和循环，用熔盐的热量去循环加热铝矿石浆。
铝矿石浆的加热至关重要，影响最终产品—氧化铝的质量和产量，因此，熔盐的温度控制和循环控制非常重要。
由于熔盐炉系统在管道化工程中的重要性，同时考虑到熔盐是一种活跃的化学品，在不同的温度下有不同的形态，低温下凝固，高温下不稳定会发生化学反应，从而腐蚀管壁甚至于爆炸，所以安全、可靠、操作简便和自动化管理是系统设计的关键，因此考虑用一套双CPU冗余的PLC、两套工控机、高质量的传感器、变送器和执行机构来控制两台1200万大卡的熔盐炉、一台盐泵、一组盐阀、一个熔盐槽和其他相关设备，实现熔盐的加热和循环过程自动化、计算机操作、监控和管理的自动化控制。
该系统如图1所示。
控制器PLC、工控机(包括显示器)、通讯网络和电源及关键测试点等系统中的重要部件均采用冗余结构，两套工控机和大屏幕显示器组成的两套监控操作管理台并行运行；两条冗余的ControlNet高速通讯网络同时传送数据；两套直流电源同时向控制器PLC、变送器和开关量输入模块供电，关键测试点同时设置两个传感器测试数据。
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ControlLogix 冗余
版本 19.50
功能和好处
冗余可以实现更高的生产率：当主冗余
模块检测到主机架中任何模块上发生
事件时，控制权便转交至从控制器机
架，从而提供更高的系统可用性。
高可用性可带来更少的停机时间。
ControlLogix® 冗余在以下情况时可以
帮助您：
• 需要在不停止控制器的情况下维护系
统时
• 运行会因停机导致设备损坏或产生昂
贵重启成本的连续过程时
• 处理会因停机而导致重大收益损失的
大批量产品时
• 生产会因停机而导致产品受损的昂贵
产品时
建立冗余，无需另外编程
• 管理会因停机而对公众带来大量不便
的高可见性过程时。
通过 ControlLogix 冗余，您可以在成对的控制器机架之间建立冗余，无需
另外编程。
ControlLogix 冗余被视为独立的系统，对通过 ControlNet 或
EtherNet/IP 网络连接的任何设备都透明。
主控制器机架在扫描期间自动确定存在哪些数据更改，并自动将这些数据
发送到从控制器，使其随时准备好在不更改输出的情况下接手控制工作。
您
无需程序消息，也不需指定传输特定的数据。
通过该功能，您无需花费昂贵
的工程资源便可建立起冗余系统。
版本 19.50 可支持：
EtherNet/IP™ I/O
设备级的环形、星形以及其它 EtherNet/IP 拓扑，提供多种容错网络，以便能
够满足所有网络可用性、成本和性能要求。
在线部分导入
对程序进行更多的以前不大可能实现的运行时更改，例如添加新程序和/或
例程。
您可以在离线状态下进行这些更改，然后在不停机的情况下下载到控
制器。
ControlLogix 和 FactoryTalk 是罗克韦尔自动化有限公司的注册商标。
EtherNet/IP 是开放设备网供应商协会的商标。
不属于罗克韦尔自动化公司的商标均归各自公司所有。
出版号 1756-PP017A-ZH - 2010 年 12 月 © 2010 年罗克韦尔自动化有限公司版权所有。
保留所有权利。
中国印刷。
完整的高可用性解决方案的组成部分
ControlLogix V19.50 固件为实现完整的端对端高可用性解决方案提供了基础，这有助于保护生产和产品质量、重要设备和工厂资产、工厂工作人员、环境以及周围社区。
以下产品配备 ControlLogix 冗余 (V19.50 版) 可给出完整的解决方案。
ControlLogix L7x 控制器
与 1756-RM B 系列冗余模块一起使用时，L7x 控制器在性能方面比 ControlLogix L6x 控制器有了更大的改善。
1715 冗余 I/O ，
使用冗余以太网适配器1715 容错 I/O 提供了冗余的输入和输出模块，
包括模拟量输出，由 RSLogix 5000 进行配置，
并支持冗余的以太网适配器，无需另外进行任何编程。
FactoryTalk SE View 6.0
FactoryTalk® View 6.0 支持报警和时间服务器冗余，
可使基于设备和基于标签的报警在活动服务器和备用服务器之间实现自动同步，另
外还可配置独立的报警历史。