Аппаратное резервирование ОВЕН ПЛК-110

[Алексей КИПОВЕЦ]

Добрый день уважаемы специалисты форума. Мне нужна ваша техническая консультация. Выполняю проект автоматизации общекотельного оборудования газовой котельной. Щит управления общекотельным оборудование котельной будет выполнять регулирование в контуре отопления по графику и в контуре ГВС; запуск системы ГВС по часам в утренние и отключение в вечерние часы суток; прогрев бака запаса ГВС перед включением циркуляционных насосов системы ГВС; регулирование давления в контуре подпики теплосети; поддержание постоянного уровня в баках запаса подпиточной воды и в баке запаса ГВС. Для реализации поставленной задачи планирую применять контроллер ОВЕН ПЛК-110, а для визуализации ОВЕН СП-307-Р. Измеренные значения буду заводить через модуль ввода аналоговых сигналов ОВЕН МВ-110-16А, управление на включение насосов и управление клапанами КЗР через модуль вывода дискретных сигналов ОВЕН МВ-110-16Д. Подскажи как реализовать в данной задаче аппаратное резервирование ПЛК контроллера (последовательное подключение 2 ПЛК) для защиты котельной от остановки в зимний период времени в случае выхода из строя самого ПЛК. Если кто нибудь сталкивался с подобным подскажите как реализовать резервироване на контроллерах ОВЕН. Спасибо.

[Eugene.A]

Эта задача сложнее, чем та, которую решает ваш ПЛК. Кто и по каким критериям будет решать, что ваш ПЛК забарахлил? Например, что у него залип контакт реле, управляющий трёхходовым клапаном.

[Алексей КИПОВЕЦ]

Да согласен сложнее. Но как предотвратить остановку котельной в лютый мороз из-за выхода из строя самого контроллера например при зависании программы? Я с подобными вещами не сталкивался, но знаю что для опасных производств выполняет резервирование ПЛК контроллеров. А какие у вас мысли по поводу реализации подобной задачи?

[melky]

использовать ДРУГИЕ ПЛК, которые заточены под резервирование изначально. Есть Российские кстати

[Алексей КИПОВЕЦ]

Интересно узнать?

[melky]

ну не на форуме же Овен :) а так, поиск никто не отменял

[Алексей КИПОВЕЦ]

Просто я планировал организовать замену контроллера Master на контроллер Slave. Например соединив последовательно их через интерфейс RS-485. Если происходит потеря связи происходит переключение.

[melky]

Программно то можно многое.
1. вам придется отказаться от конфигурации в ПЛК, работать только через библиотеки
2. ну и придется писать программу с учетом многих факторов - трудозатраты

А так, цена вопроса на оборудование в котором этого нет и в котором есть, смотрите разницу, готовы ли вы столько потерять в трудозатратах или нет... ну и т.д.

[Alexey_Palich]

А операторы в котельной предусмотрены? пусть они решают. Последовательное соединения по RS485 тоже думаю не даст гарантии, а вдруг сам RS заглючит. Проще сделать возможность перевода всех механизмов в ручной режим, в случае аварии перейти на него.

[Алексей КИПОВЕЦ]

Это диспетчеризированный объект без постоянного персонала. Объект будет подключен на плут РДП. В свзяи с этим и пытаюсь организовать резервирование, что бы увеличить надежность системы.

[Eugene.A]

Есть такая дисциплина - теория надёжности. Она гласит, что дублирование практически не увеличивает надёжность системы.
Частным случаем понятия резервирования является дублирование – в
этом случае основному элементу придается один резервный, т.е. элемент,
предназначенный для обеспечения работоспособности объекта в случае
отказа основного элемента.
При рассмотрении системы предполагается, что ее структура и характер
работы известны настолько насколько необходимо, чтобы сделать
заключение для любой совокупности элементов – вызывает ли отказ этой
группы отказ системы в целом. В связи с этим можно рассматривать
надёжность систем с зависимыми и независимыми элементами.
Допущение о том, что отказ элементов происходит независимо друг от
друга, т.е. отказ любой группы элементов не изменяет надёжности других
элементов, является очень сильным допущением и в реальных системах оно,
как правило, не выполняется.
Взять хотя бы простой пример. Для увеличения надёжности мы установим два фильтра параллельно. Тогда в случае засорения одного система вроде бы продолжит работать. Однако, во-первых, засорение фильтров происходит более-менее одинаково, дублирование увеличивает надёжность вовсе не вдвое. Во-вторых, может прорваться сетка фильтра, и грязь хлынет в систему. В данном случае дублирование вообще бесполезно. Если соединить фильтры последовательно... дальше сами додумаете.
Кроме того, в системе с дублированием должен существовать арбитр - устройство, следящее за исправностью элементов системы и в случае обнаружения отказа включать резервный элемент. Как думаете, это простое устройство? Если сложное, то оно тоже может отказать. Его тоже надо дублировать? Увеличение количества элементов, способных отказать, снижает надёжность системы. Замкнутый круг.

[ASo]

Совсем нет, просто Вы неправильно проектируете систему. И делаете неправильные предпосылки.
Ну и есть дублирование контроллеров без отдельного арбитра.

[Eugene.A]

Во-первых, я ничего такого не проектирую. И не даю предпосылок, а лишь цитирую из учебников. Во-вторых, сам чуть ли не ежедневно сталкиваюсь с ситуациями, когда дублирование не срабатывает. Вот, к примеру, два насоса, управляемые САУ-У. Типичный случай дублирования. Не сработало реле перепада (арбитр?). Встали оба насоса. Заметьте, не я это проектировал. Если реле перепада менее надёжно, чем насосы, то смысл всего этого?

[ASo]

Смысл в том, что Вы привели не безотказную систему.
Реле и контроллеров должно быть два.

[Алексей КИПОВЕЦ]

Хорошо в плане надежности систем с дублированием вы меня убедили. Тогда подскажите как в моем случае реализовать схему контроля исправности ПЛК? ОВЕН такие схемы даже в своих проектах приводит в качестве примера. Вот http://old.owen.ru/85548836. Хотя бы что бы можно было своевременно увидеть отказ системы.

[melky]

ну есть варианты, когда дублируется только мозг, то есть ПЛК. Если система может работать в каком-то режиме с неисправным и отключенным датчиком например и сможет это сообщить оператору по каналу связи.
То есть в такой системе 2 ПЛК - один набор модулей В\В и один набор датчиков. Канало образующее оборудование это уже другая тема, это может быть по одному модему на каждом ПЛК, а может быть один модем с двумя каналами связи (например 3G модем с двумя СИМ)

Второй вариант это когда дублируются все датчики, то есть и модулей В\В два комплекта и каждый ПЛК работает со своим набором.

Нет никакого замкнутого круга, программа ПЛК должна контролировать работу модулей В\В и датчиков, и если сам ПЛК жив, он сообщит о неисправности модуля или датчика. А вот если ПЛК помер, сообщать просто некому, ну или почти некому. Если ПЛК один то его может контролировать верхний уровень, та же SCADA.

Просто тут вопрос цены как говорится. Либо берем ПЛК любые и сами городим переходы между основным и резервным. Либо берем готовые решения, которые контролируются прошивками ПЛК. Нам только галочку поставить кто основной, а кто резервный ну и написать программу по событию, чтобы систему сообщила кому надо, что произошел переход на резервный.
Разница в цене на оборудование минус разница в цене трудозатрат и принятие решения. А как говорится CodeSys, даже если он чуть специфический он и в Африке CodeSys, раз уж к нему привыкли.

[Eugene.A]

Смысл в том, что Вы привели не безотказную систему.
Реле и контроллеров должно быть два.
Безотказных систем не бывает.
Два реле? Ну это как два фильтра. Одно замкнуто, другое разомкнуто. Кому верить?

[ASo]

В данном случае третьему.

[Eugene.A]

В данном случае третьему.

Ответ правильный. Дублирование бесполезно.

[Eugene.A]

Был такой интересный человек, Ричард Фейнман, физик, нобелевский лауреат, участник манхэттенского проекта, радиолюбитель, барабанщик, автор курса Фенмановских лекций по физике, член комиссии по расследованию крушения Челленждера, т.д. В своей книге "Какое тебе дело до того, что думают другие?" описывает бортовой вычислительный комплекс шаттлов. Он состоял именно из трёх компьютеров, все три выполняли один и тот же алгоритм, но один из них сравнивал результаты вычислений. При расхождении результатов решение принималось "большинством голосов", но если все три результата расходились, запускался алгоритм экстренной посадки.
Кстати, именно устаревание этой вычислительной системы являлось одной из главных причин прекращения полётов, т.к. её модернизация вела к необходимости выполнения полной программы испытаний, а стоимость мероприятия приближалась к стоимости разработки с нуля нового корабля.

[Алексей КИПОВЕЦ]

Хорошо в плане надежности систем с дублированием системы мне понятно, тогда все же как быть? Объект без персонала и как же в случае выхода ПЛК из строя передать диспетчеру информацию о неисправности ПЛК? Например параметр контроль исправности ПЛК.

[melky]

Алексей КИПОВЕЦ ну у вас же есть Scada ? , нет ответа от ПЛК - трубим тревогу, ноги в руки и с резервным ПЛК человек полетел на объект.

Вот если объекты действительно далеко и так неудобно, тогда и заморачивайтесь. А если есть обслуживающий персонал недалеко, хотя бы тот, который может перекрутить ПЛК то ЗИП можно хранить и на котельной...

з.ы. не вижу ничего зазорного в дублировании мозгов, но это стоимость 2-ого ПЛК на объект. А ЗИП можно держать один на несколько объектов, особенно если прошивки одинаковые уже ПЛК может быть готов к работе (прошит и лежать в коробочке)

Хреново только где для замены требуется откручивать все провода...

[Алексей КИПОВЕЦ]

А не могли бы привести пример работы двух ПЛК? В моей ситуации объект находиться далеко от обслуживающего персонала (ближайшей котельной) по этому и приходиться так заморачиваться...

[Alexey_Palich]

Интерсно вопрос может не совсем в тему. Котельные ведь не строят просто так в чистом поле, у вас написано отопление и гвс есть, значит поселок или даже производство, что ж там нету ни одного киповца? Или она на столько далеко находится, что до нее нельзя доехать или дойти.
Да и скады у вас похоже тоже нету.

[Вольд]

А не могли бы привести пример работы двух ПЛК? В моей ситуации объект находиться далеко от обслуживающего персонала (ближайшей котельной) по этому и приходиться так заморачиваться...

Пусть ПЛК1 - основной, ПЛК2 - резервный. Запараллель дискретные входы и выходы обоих ПЛК. Соедини ПЛК по RS-485. При подаче питания на шкаф работает основной ПЛК. Дискретные выходы резервного ПЛК выключены. Резервный ПЛК принимает данные из основного ПЛК и анализирует их значения. Так же резервный ПЛК следит за наличием связи с основным ПЛК. Если связь с основным ПЛК пропала или принимаемые из основного ПЛК данные имеют аномальные значения, то резервный ПЛК отрубает питание основного ПЛК и берет управление на себя. Управлять Slave устройствами (МВ-110-16А, ОВЕН МВ-110-16Д) придется через библиотеки. Придется писать нетривиальную программу для резервного ПЛК. Это все в общих чертах. В этом вопросе полно всяких тонкостей.

[Alexey_Palich]

Пусть ПЛК1 - основной, ПЛК2 - резервный. Запараллель дискретные входы и выходы обоих ПЛК. Соедини ПЛК по RS-485. При подаче питания на шкаф работает основной ПЛК. Дискретные выходы резервного ПЛК выключены. Резервный ПЛК принимает данные из основного ПЛК и анализирует их значения. Так же резервный ПЛК следит за наличием связи с основным ПЛК. Если связь с основным ПЛК пропала или принимаемые из основного ПЛК данные имеют аномальные значения, то резервный ПЛК отрубает питание основного ПЛК и берет управление на себя. Управлять Slave устройствами (МВ-110-16А, ОВЕН МВ-110-16Д) придется через библиотеки. Придется писать нетривиальную программу для резервного ПЛК. Это все в общих чертах. В этом вопросе полно всяких тонкостей.
Идея интересная у 110 два порта 485 может сразу оба использовать?

[Вольд]

Идея интересная у 110 два порта 485 может сразу оба использовать?

Так они оба и используются. Через один осуществляется связь между ПЛК, через другой управляются Slave.

[Алексей КИПОВЕЦ]

Допустим подключили два ПЛК по вашей схеме. А как быть с параметрами ПИД регулирования - значения коэффициентов, значения таймеров и т.д., значения которых записываются только в ПЛК Мастер?

[IVM]

Допустим подключили два ПЛК по вашей схеме. А как быть с параметрами ПИД регулирования - значения коэффициентов, значения таймеров и т.д., значения которых записываются только в ПЛК Мастер?

А что мешает хранить все что надо в обоих ПЛК ? Вам писали, что в вопросе резервирования много всяких тонкостей. Думать много придется. И не ждите, что вам все выложат на блюдечке с голубой каемочкой.

[Алексей КИПОВЕЦ]

Да я и не жду. Просто консультируюсь в интересующем меня вопросе. К сожелению я еще не сталкивался с резервированием системы на ПЛК

[melky]

У ПЛК могут быть все переменными ОБЩИМИ. ТО есть один выполняет работу и все данные сваливает во второй, когда второй понимает что надо отобрать у первого работу, у него уже есть все данные, ну кроме аномальных, про которые упоминалось.
А данными между собой можно обмениваться и по сетевому интерфейсу, не обязательно RS485 занимать...

[melky]

з.ы. строить дублирование системы на ПЛК Овен это надо быть полным .....

1. в двух новых ПЛК, поставленных на объект батарейки умрут примерно одновременно.
2. ПЛК Овен имеет дерьмовые источники питания, ибо могут сгореть даже на чистом питании от серьезных ИБП (плавали, знаем) умирал дважды 150-й

Вообще, с таким качеством Овен у дилеров должен держать подменный ЗИП своих приборов. Так сказать непродаваемые позиции

[Eugene.A]

Зато у них клеммники легкосъёмные.
Жаль только, что к новым модулям ВВ клеммники от старых не подходят.