S7-400H冗余系统在透平机转速控制中的控制系统的组成

TRT机组自控系统设计原则为在确保高炉正常生产的前提下，尽量多发电，在任何情况下，确保机组的安全和转速不超过允许范围，实现自动启动、自动调速、自动调功率、自动调高炉顶压、自动停机等功能。选用西门子的S7-400H型PLC和工业控制计算机(IPC)构成控制系统，完成机组所必需的过程控制、逻辑控制和过程监视、故障报警等显示功能。工业控制计算机作为操作站具有工程师编程功能及操作功能，并配有打印机实现报警打印、报表打印、画面复制功能；在保证高炉正常生产、项压波动不超限的前提下，整个控制系统自动完成TRT装置的启动、升速、并网、升功率、顶压调节、正常停机、紧急停机、点动运行、正常运行等操作及控制，系统配置如图7-10所示，控制系统具有以下特点。

 

图7-10系统组成

    ④工业以太网冗余。每个工业控制计算机内插两块CP1613工业以大网卡，通过OSM（工业以太网交换机）分别连到两个冗余的CP443-1以太网通信模块上，组成2个独立的以太网，互为冗余备份，当其中一个网络出现故障时，能很快切换到另一个以太网继续通信。

    ②操作站冗余。2台工控机同时运行，当其中一个操作站出现故障时，另一个操作站可以继续使用，数据不会丢失，操作不会因此而中断。

   ③CPU冗余。主控制站有2个CPU，正常状态下，两个CPU同时运行，其中一个CPU为主CPU，另一个为热备，通过同步光缆连接起来，两者进行数据比较后由主CPU负责发送数据，当主CPU出现故障时，另一个CPU会在下一周期开始继续执行控制程序，切换时不会造成停顿和数据的丢失。

   ④PROFIBUS-DP网络冗余。每个扩展机架上都有2个IM153远程I/O连接模块，分别挂在2个CPU所支配的PROFIBUS-DP里，IM153出现故障能自动切换到另一个IM153，这时侯CPU不切换，每个IM153上都有拨码开关，可以选择通信地址，不容许冲突。

    ⑤供电冗余。所有需要24V供电的设备电源由2个SLTOP电源模块和一个电源冗余模块提供，当一个SITOP电源模块出现故障时，另外一个会继续为系统提供工作电源。