PLC冗余：软件冗余与硬件冗余的奥秘
你是否曾对PLC冗余的含义感到困惑？特别是当涉及到软件冗余和硬件冗余时，它们之间的差异和特性可能会让人摸不着头脑。今天，就让我们一起深入这一话题。
何为PLC冗余？简单来说，PLC冗余是为了确保PLC系统的持续稳定运行而采取的一种安全措施。它主要分为软件冗余和硬件冗余两种形式。
在硬件冗余的实现过程中，对硬件型号有特定的要求，而连接方式也有所不同。但值得一提的是，对软件并没有特别的要求。在这种设置下，通常有一个PLC作为主控制器（master），另一个则作为备用控制器（slave）。slave PLC从master PLC拷贝所有数据以作备用。
当系统监测到master PLC出现异常时，会自动、无缝地切换到slave PLC，确保系统的持续运行。这种硬件冗余的方式为工业系统提供了一个坚实的安全保障，特别是在对人员安全或设备有重大隐患的关键控制部分。
相对于硬件冗余，软件冗余的投资可能较小。它通过软件设计来实现数据的读取和备用，当系统检测到异常时，也会自动进行切换。
除了这两种冗余方式，还有冷冗余、暖冗余和热冗余等不同的分类。它们之间的切换速度和实现方式有所不同。例如，软件冗余的切换时间通常较长，可能是秒级；而硬件冗余的切换时间则非常短，通常在100毫秒以下。
以SIEMENS的S7- PLC为例，它支持冗余控制器的使用，如CPU414H和CPU417H。其中，CPU417H的速度更快、容量更大，但价格也相对较高。这些PLC可以通过子卡配合光纤实现同一底板或不同底板上的冗余设置。
那么，软冗余和硬冗余有何共同点呢？它们都实现了冗余功能，包括电源模板、CPU以及PROFIBUS-DP网络的冗余。在结构上，它们都利用PROFIBUS-DP网络，并使用IM153-2来实现信号模板的公用功能。它们都为工业系统提供了强大的安全保障。
但软冗余和硬冗余也存在不同之处。例如，S7-300系列可以实现软冗余，而S7-则可以实现软冗余或硬冗余。它们的CPU之间同步的途径也不相同。硬冗余通过加同步模块和同步光纤实现同步功能，而软冗余则需要通过MPI口、PROFIBUS-DP模块或以太网模块进行数据的同步，并在程序中添加软冗余包程序支持。
除了上述两种冗余方式，还有一种根本不同的冗余形式——I/O冗余。这种冗余形式为工业系统提供了更多的选择和安全保障。
无论是哪种冗余方式，它们的核心目标都是为了确保工业系统的持续稳定运行。在选择合适的冗余方式时，需要根据具体的工业系统和需求进行综合考虑。希望这篇文章能够帮助你更好地理解PLC冗余、软冗余和硬冗余的概念和特性。
