Современный резервируемый контроллер

Системы с контроллерами, обеспечивающими горячее резервирование, обычно проектируют и устанавливают на объектах, где ущерб при выходе из строя управляющего контроллера недопустим.

Некоторая информация о моделях резервирования (схема голосования в асу тп) вы можете почитать на следующей презентации

В настоящей статье расскажу про ПЛК от компании Schneider Electric - M580.

 
Связка контроллеров М580 на фото выше позволяет создавать большие системы управления - до 5000 сигналов ввода вывода.
Линейка контроллеров M580 является следующим поколением ПЛК, пришедшим на замену резервированной линейке контроллеров Quantum. В ней реализовано на порядок большее быстродействие, расширен объем памяти, компактнее размеры (используется шасси от M340), полностью аппаратная реализация функций резервирования (Redundancy).
Программное обеспечение Unity Pro XL v12, по моему личному мнению, вообще не имеет конкурентов, - качество и продуманность в мельчайших деталях реализации. Яркий пример того, как производитель думает о потребностях своих интеграторов.

Остановлюсь на положительных сторонах данного инструментального ПО, которых нет у других брендов (TIA Portal, Step7, Codesys и т.д):
1. Качественный Help. Оказавшись запертым во время проведения ПНР на атомной электростанции, за семью заборами и с ноутбуком без интернета, отчетливо начинаешь понимать, как качество и понятность программного продукта влияет на трудозатраты при пусконаладочных работах какого-либо бренда. В данном файле помощи есть абсолютно полный и исчерпывающий перечень того, что может потребоваться при проведении работ. Например, нужна была распайка редкого модуля измерения веса – нашел!
2. Программное обеспечение не требует ультрасовременного мощного компьютера. Оно оптимизировано для разных операционных среди будет хорошо работать как на Windows XP с Pentium II, так и на Windows 10 c Pentium Core i7.
3. Программная реализация. Вы можете себе представить, сколько сухих контактов можно расположить на программном листе языка лестничных диаграмм (LD), если по горизонтали допустимо 63 столбца, а по вертикали 100 строк? Это 630 ячеек для размещения в них контактов или любых других элементов, причем в рамках одной схемы! Схем таких можно сделать много. А теперь представьте, что в режиме онлайн вы видите визуально, где какой контакт замкнут и какой разомкнут (цветовая онлайн-схема). Структурированный текст – вообще идеально созданный инструмент. Нет навязывания правил табуляции и переносов. Если допущена ошибка при написании кода, то сразу место ввода ошибки подчеркивается красным цветом и при наведении дает подсказку что именно не понравилось системе. Все языки выдержаны по стандарту МЭК 611131 с небольшими приятными плюшками.
4. Программный имитатор. По сути, это полноценный контроллер, качественно визуализирующий процесс. Никаких зависаний или сообщений, что открыто слишком много окон. Сервис достаточен для отладки SCADA-приложения, то есть имитатор сетевой, работает без ограничений в режиме сервера Modbus TCP. В сеть запросы не выполняет.
5. Позволяет реализовать отладочные экранные формы, что может быть использовано как временные средства человеко-машинного интерфейса.
6. Загрузочный boot-сектор по умолчанию загружается в контроллер. Если даже после незначительных изменений перезагрузить систему – все сохранится и будет работать
7. Изменения программного кода ПЛК можно корректировать на ходу, без останова технологического процесса (Online Build Changes).

Что заметно изменилось в Unity v12 в отличие от предыдущих версий 4,6,8,11:
1. Стало невозможным присваивать собственные имена производным типам данных устройств Device DDT. Теперь имена задаются автоматически при создании устройств.
2. Функция IO Scanner теперь находится не в опциях созданного коммуникационного соединения, а в DTM Browser. Нужно добавлять Modbus Device и параметрировать его аналогично.

Постараюсь разъяснить, как именно работает архитектура резервированных контроллеров на примере внесения изменений в программные коды действующей установки. Допустим, Вы подключены к системе с резервированными контроллерами и находитесь в Online, компьютер соединен с контроллером Primary. После внесения изменений в алгоритм функционального блока необходимо будет загрузить программу в контроллер. Существует возможность загрузки программного кода в контроллер полностью, тогда будет остановлен технологический процесс, можно использовать быструю Online-модификацию, позволяющую обновлять ПО без прерывания работы ПЛК и сразу увидеть изменения.

1. Подключиться к Primary (192.168.10.10) контроллеру (А или В назначается произвольно, первым (А) становится тот, на который раньше было подано питание).
2. Внести корректировки логических утверждений.
3. Нажать Build Changes. В нижней диагностической части экрана будет указано, что версии программного обеспечения в резервном и основном контроллерах различаются (Different).
4. ПО Primary контроллера будет обновлено без прерывания его работы, при этом Standby контроллер выпадет в Offline из-за отличия версий (произойдет штатный переброс адресов - 11й станет 10м, ПЛК Standby возьмет на себя роль Primary ПЛК). Сообщение на панели будет красного цвета «A-Run_Primary/B-STOP/DIFFERENT», как показано ниже:

После всех правок:
5. Отключиться от Primary контроллера.
6. Подключиться к Standby offline (192.168.10.11) контроллеру.
7. Загрузить приложение через соединение и Download или через опцию Transfer Project from Primary to Standby PLC.
8. После этого в нижней диагностической части экрана сообщение изменится Primary Run / Standby offline.
9. Переносим структуру Device DDT “ECPU_HSBY” в таблицу отображаемых значений «Animation Table». Изменяем значение «CMD_RUN_REMOTE» в 1, тем самым активируя резервный Standby ПЛК.
10. Сообщение на панели будет зеленого цвета «A-RUN_PRIMARY/B-RUN_STANDBY», то есть резервирование восстановится.

На данном рисунке описана структура диагностических и управляющих переменных, необходимых для контроля функций резервирования системы.

На данном рисунке описана структура диагностических и управляющих переменных, необходимых для контроля функций резервирования системы.
Важный документ, описывающий архитектуру построения системы резервированных ПЛК M580, описан по ссылке: Modicon M580 Hot Standby System Planning Guide for Frequently Used Architectures

NHA58880.03.pdf

#Горячеерезервирование, #HotStandBy, #Redundancy, #SchneiderElectric, #M580, #Quantum, #программистПЛК

Похожая статья про резервирование