冗余PLC控制技术在制氢系统中的应用

王云刚

（山西汾西重工有限责任公司，山西 太原030027）

现有两套制氢装置，分别是2007年投运的旧制氢系统和2009年投运的新制氢系统。两套装置的控制系统均为西门子S7-300软冗余PLC+ET200M架构，随着时间的推移，控制系统主机性能下降，运行期间暴露出的一些问题，给正常生产带来一定的安全隐患；同时存在问题还包括新制氢系统中控制的4套压缩机、100#设备属两套制氢系统公用部分，存在集中控制风险等问题。新制氢系统如果发生故障、停电或检修，将造成整个制氢控制系统停机，影响生产的有序运行。鉴于此，基于目前运行设备基础和生产工艺，针对控制系统存在的问题，设计一套整体解决方案，以满足生产运行要求。

1 控制系统网络架构及软硬件构成

冗余系统原理及实现的功能：冗余系统采用两套CPU模块，一套为主处理器，另外一套为从处理器。系统运行正常时，由主处理器执行程序，同时对现场设备进行控制，而从处理器监测主处理器状态。当主CPU出现故障时，从CPU立即接管对设备的控制，继续执行程序，如此完美实现对系统的冗余控制。此次选用相同的两套冗余控制器，分别对应新旧制氢两套系统。图1为控制系统网络架构。

硬件部分：新、旧控制系统分别增加一套S7-412H冗余PLC主机，用硬冗余替代原S7-300 PLC软冗余；在旧制氢装置控制系统中新增两套ET200M远程站。

软件部分：在新制氢装置控制系统中删除迁移的2台压缩机控制程序，降低CPU负载率；在旧制氢装置控制系统中增加迁入的2台压缩机控制程序；……