硬件系统变量


 

 

我们的控制系统基于两个基本概念,作为生产线高可用性的先决条件:任务分工和冗余。控制硬件和软件都是按照这些原则设计的。

与单片系统相比,控制任务在多个硬件系统组件上的分布提高了系统的可用性。与单体系统相比,将控制任务分配给几个硬件系统组件增强了生产线的可用性。每个控制系统,无论多么复杂,都需要不断改进或经常修改以适应客户的要求,尤其是在启动阶段。将控制任务分配给多个组件可以实现部分关闭、部分更新和系统组件的更换,而无需关闭整个生产线。这样,生产线数据得以保留,并且避免了耗时的完全重启。无法完全避免的生产中断被减少到最低限度。

系统中多次采用相同硬件形式的冗余设计,可以在运行过程中通过软件切换来重新分配任务。通过这种方式,在所有情况下都可以保持几乎100%的操作。对于极端事件,还内置了额外的安全措施,例如为运输设施和其他外围设备配备自给自足的控制单元。即使在控制系统完全失效的情况下,也可以进行紧急和救援行动。
 

控制系统硬件结构


 

迷您系统

Schematic structure of the HMI control system

Schematic structure of the HMI control system with virtualization

所有预定的主机、备份计算机和控制外围设备都是带有 RAID 系统和冗余电源装置的插入式计算机。使用免费的 PostgreSQL 数据库。一台服务器+备份计算机用于冗余和系统安全。如果服务器计算机出现故障,系统会自动切换到备份计算机,不会丢失任何数据。如果外围控制计算机出现故障,备份计算机也将用于系统控制。

微型 PC 客户端计算机是系统的操作计算机,可在装卸站或其他系统位置上使用,数量不限。

装卸站的微型 PC 客户机的显示和操作选项与服务器计算机的显示和操作选项是 1:1,系统图像和所有详细的单个屏幕的功能和图形显示不受限制。装载/卸载站的微型 PC 客户端计算机的应用通常仅限于装载/卸载所需的单个掩码、错误信息等。

可通过外部大屏幕随时为装卸区的操作人员输出可自由定义的信息和状态显示。装卸设备和系统内的大屏幕为可选项,不包括在供货范围内。

客户计算机程序中的可执行功能和显示可根据主计算机程序中的应用自由设置参数。系统外围设备由外围控制计算机程序控制,该程序与西门子 CP 1616 / CP 1626 ProfiNet 接口模块独立工作,并接管与外部 S7 ET200SP 控制模块或单元的连接。

服务器备份计算机也配有 ProfiNet 接口模块,用于故障安全运行和冗余。这不会降低在备份功能中运行控制系统所需的计算机性能。

整个系统的外围设备通过外围设备程序控制和监控所有控制和调节功能,实际上就是控制系统的 PLC CPU。控制系统通过可自由设置参数的功能块进行设置,这些功能块与控制顺序程序相连。可随时查看定义和状态。功能块的文字说明使用当地语言,易于理解。功能块数量充足,至少有 20% 的预留空间。可随时增加功能块,不会出现任何问题。