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施耐德140CHS41020二级低成本热备系统套件
    发布时间: 2025-11-25 16:47    

施耐德 140CHS41020 是 Modicon Quantum 系列 PLC 的 "二级低成本热备系统套件"(Level Two Low Cost Hot Standby Kit)，为工业自动化系统提供中等级别高可用性保障，在 140CHS41010 (一级) 基础上增加了关键冗余功能，同时保持相对经济的价格

施耐德140CHS41020二级低成本热备系统套件

产品定位与核心特性

施耐德 140CHS41020 是 Modicon Quantum 系列 PLC 的 "二级低成本热备系统套件"(Level Two Low Cost Hot Standby Kit)，为工业自动化系统提供中等级别高可用性保障，在 140CHS41010 (一级) 基础上增加了关键冗余功能，同时保持相对经济的价格。

套件核心组件

组件类型型号数量功能说明
CPU 模块140CPU113032 个主备控制器核心，采用 80186 处理器，主频 80MHz
热备模块140CHS110002 个热备控制与数据同步，监测主备状态，通过光纤连接
电源模块140CPS11100/114002 个系统供电，增强电源冗余
背板140XBP006002 个提供模块间电气连接和数据传输
远程 I/O 处理器140CRP931012 个管理远程 I/O 通信，确保 I/O 系统冗余
光纤电缆(3m)1 根主备 CPU 间高速数据同步通道 (10Mbps)
终端套件S908 Terminator Kit1 套通信网络终端匹配，确保信号完整性
文档资料-1 份系统安装与配置指南

技术规格参数

参数类别详细规格
电气参数
电源输入120/230V AC(50/60Hz)，由 140CPS 模块转换为 24V DC
通信速率10Mbps(光纤链路)，1.5Mbps(S908 远程 I/O 总线)
环境参数
工作温度0℃~60℃(工业标准)
存储温度-20℃~+70℃
相对湿度最大 95% RH (无冷凝)
性能参数
切换时间20-30ms(典型值)，确保生产过程几乎无感知
数据同步方式内存镜像，程序和数据实时备份
物理参数约 60cm×60cm×101cm (含包装)

与 140CHS41010 (一级热备) 的区别

特性140CHS41020 (二级)140CHS41010 (一级)
热备级别Level Two (二级)Level One (一级)
冗余范围全系统冗余 (含 CPU、电源、I/O 处理器)基础冗余 (主要是 CPU 和热备模块)
I/O 配置支持双远程 I/O 处理器，实现 I/O 系统完全冗余单 I/O 处理器，无 I/O 冗余
网络通信内置网络通信冗余方案基础网络通信，无冗余
适用场景对可靠性要求更高的中小型系统预算有限但需基础热备的系统
价格参考¥178,100 (官方参考)¥146,684 (官方参考)

应用场景

1. 对可靠性要求较高的中小型工业控制

  • 制药生产线：混合、制粒、包装设备控制，确保批次生产连续性

  • 食品饮料加工：灌装线、烘焙设备控制，防止因停机造成产品报废

  • 精密制造：电子元件生产线、半导体设备监控，保障高价值生产

2. 市政基础设施

  • 水处理厂：水泵站、过滤系统、消毒设备控制，确保供水稳定

  • 污水处理：曝气系统、污泥处理设备监控，避免环保事故

  • 楼宇自动化：高层建筑 HVAC 系统、电梯群控，保障公共服务

3. 能源与电力系统

  • 小型变电站：监控与保护系统，确保区域供电稳定

  • 工业电网：自备电厂控制系统，防止因故障导致生产中断

系统工作原理

1. 实时监控与数据同步

  • 主备 CPU 通过专用光纤链路(10Mbps) 持续交换状态信息和数据

  • 140CHS11000 热备模块负责内存镜像，确保备用 CPU 与主 CPU 状态完全一致

  • 热备软件对用户程序透明，无需修改应用逻辑

2. 毫秒级故障切换机制

  • 当主 CPU 检测到故障 (通信中断、程序异常) 时，20-30ms 内完成主备切换

  • 备用 CPU 无缝接管控制任务，I/O 系统同步切换，确保控制连续性

  • 所有连接设备 (HMI、远程 I/O) 自动识别新主控制器，通信恢复无缝衔接

  • 故障排除后，支持手动将控制权切回原主 CPU (需重新同步)

使用注意事项

系统配置要点

  • 空间规划：需为两套 PLC 系统预留独立机架空间，确保散热良好

  • 程序一致性：主备 CPU 程序必须完全相同，否则切换可能失败

  • I/O 匹配：远程 I/O 需配置两套，与双 I/O 处理器对应，实现完整冗余

维护建议

  • 定期测试：每季度进行一次切换测试，确保系统在真实故障时可靠工作

  • 固件更新：及时更新 CPU 和热备模块固件，修复潜在漏洞

  • 文档管理：保存系统配置和热备参数，便于故障排查

总结

施耐德 140CHS41020 是一款平衡可靠性与经济性的二级热备解决方案，相比一级热备 (140CHS41010) 提供了更全面的系统冗余，特别适合对可靠性要求较高但又不想投入高端热备系统 (如 140CHS21000) 的工业应用场景。

  • 140CHS41020    

  • 140CPS11100    

  • 140CPS11420    

  • 140CPS12420    

  • 140CPS21100    

  • 140CPS21400    

  • 140CPS22400    

  • 140CPS41400    

  • 140CPS42400    

  • 140CPS51100