1.引言
随着目前工业生产线规模的不断扩大,对大型控制系统的稳定性可靠性提出了更高的要求,控制系统合理的冗余设计会大大提高系统的可靠性,确保生产线的连续稳定生产。本文以合肥水泥研究设计院设计的某6000t/d水泥熟料生产线工程为例,介绍基于ABB公司Industral IT 800xA控制系统的冗余设计方案。
2. 冗余技术概念
所谓冗余就是增加备用的设备,在主设备出现故障不能正常工作时,备用设备进入工作状态,以保证系统持续可靠的运行。冗余的分类方法多种多样,按照在系统中所处的位置,冗余可分为元件级、部件级和系统级;按照冗余的程度可分为1:1冗余、1:2冗余、1:n冗余等多种。在目前无冗余功能元件性能不断提高,且部分元件自带冗余功能性价比不高的情况下,从总体设计方案出发,1:1的部件级热冗余是相对简单,性能可靠,且比较经济的方式,所以目前国内外过程控制大多数都采用这种冗余方式,当然也有局部设计中采用多种冗余方式组合的方式。本文将就控制系统的部件级热冗余进行分析。
3. 水泥生产线控制系统简介
本水泥生产线采用的是ABB公司Industral IT 800xA控制系统,全厂控制系统按网络结构可分为以太网层,工业以太网层,现场总线层。
4. 控制系统冗余设计
(1)以太网层
服务器冗余
本生产线800xA控制系统使用5台服务器,其中3台为属性服务器AS1、AS2、AS3,2台为连接服务器CS1、CS2。其中属性服务器AS2、AS3为AS1的冗余服务器,连接服务器CS2为CS1的冗余服务器。而AS1也作网络域服务器,AS2为冗余域服务器;CS1为OPC服务器,CS2为冗余OPC服务器。5台服务器根据功能的不同都作了不同程度的冗余,使用最少的计算机作了最大限度的冗余,使上位机控制系统可靠性大大增加。而且安装800xA控制系统软件后,所有服务器根据属性服务器AS1自行实现时间和数据同步,不需要作特别设置。