发布时间 : 星期二 文章海川化工论坛-800F系统IO软冗余更新完毕开始阅读
Freelace 800F系统中通过S800标准I/O做软冗余
为了降低成本，在对IO冗余要求不高的地方，可以使用标准的S800非冗余IO模件，通过外部线路，并在程序中对IO通道的状态进行判断，以实现IO软冗余。本文给出AI810、AO810、DI810、DO810模件IO软冗余的外部硬件线路和CBF程序，为了方便用户使用，将软冗余程序做成自定义功能块。
一、 AI810（TU810）接4-20mA输入信号的IO软冗余 1. 硬件线路
对于4-20mA电流信号，先通过一个500Ω的精密电阻将电流信号转换为2-10V的电压信号，再并联接到冗余的两个AI通道。下面分别给出2线制、3线制和4线制仪表的连接图。
两个IO模件的外部供电端子L1+，L2+和L-接相同的24VDC电源。
模件1 模件2
24V+ 24V－ 500Ω 24V－ + － 图1. 2线制4-20mA仪表信号软冗余IO接线图
4-20mA 模件1 模件2
24V+ 24V－ + 4-20mA 500Ω － 图2. 3线制4-20mA仪表信号软冗余IO接线图 模件1
模件2
24V－ 24V+ 24V－ 4-20mA 500Ω + － 24V－ 图3. 4线制4-20mA仪表信号软冗余IO接线图 2. 硬件结构组态
在CBF中插入AI810模件（可以在同一个I/O站，也可以在不同的I/O站），设置需要冗余的通道的信号类型为2-10V电压：
拆分IO通道并连接变量，AI810输入地址的最后一个字节BYTE16为通道状态，有8个标志位，分别代表8个模拟量输入通道的状态，正常情况下为“0”，故障状态下为“1”。
3. 自定义AI软冗余功能块
插入一个用户自定义功能块类，命名为AIR，定义功能块的输入输出引脚： 名称 ST1 ST2 IN1 IN2 AI EC 数据类型 BOOL BOOL INT INT INT INT 存储类型 IN IN IN IN OUT OUT 说明 模件1的IO通道状态 模件2的IO通道状态 模件1的IO通道输入值 模件2的IO通道输入值 冗余IO输入过程数据取值 故障代码（0-无故障，1-模件1通道故障，2-模件2通道故障，3-两个模件通道均有故障）
编写自定义功能开程序代码：
首先通过一个“打包BOOL到BYTE”二进制数据转换函数PBOBY，将两个I/O通道
的状态位ST1、ST2打包到一个BYTE中，再通过两个数据类型转换函数，将其转换为值为0-3的一个整型数。将该整型数加1，作为多路选择器MUX的选择条件和功能块的故障代码。
两个模拟量输入IN1连接到多路选择器的第1个和第3个被选引脚，IN2连接到MUX的第2个被选引脚，由EC所对应的选择条件来选择其中的一个输出。
缺省情况下，模件1为主模件，模件2为Backup模件。当模件1正常，ST1状态为0，多路选择器MUX的选择条件为1或3，过程数据AI取模件1的IO通道输入值IN1，当模件1故障，ST1状态为1，这时如果模件2正常（ST2=0），MUX的选择条件为2，过程数据AI取模件2的IO通道输入值IN2，如果这时模件2也处于故障状态（ST2=1），MUX的选择条件为4，过程数据AI去值为整型数“0”。
表2 用户功能块的输入输出如下表所示
通道1状态 ST1 0 1 0 1 通道2状态 ST2 0 0 1 1 过程数据 AI AI=IN1 AI=IN2 AI=IN1 AI=0 故障代码 EC 1 2 3 4
4. AI软冗余用户程序
在用户任务列表中插入一个周期短，优先级高的用户任务（本例中任务周期为50ms，优
先级为58），在该任务下调用自定义功能块，编写AI软冗余的FBD程序。
先用两个解包Byte到Bool的二进制数据转换功能块（UPBYBO）将两个模块的状态字节拆成每个通道的状态位，再调用自定义功能块（AIR），连接互为冗余的两个AI通道的变量AI1_CH1，AI2_CH1以及相应的状态标志位AI1_ST1，AI2_ST1。功能块的输出连接的变量AIR1_AI即冗余AI模件两个通道的过程数据取值。