为了确保火力发电厂的机组可靠运行，特别是在实现“无人值班”操作模式时，本文旨在探讨基于PLC技术的双冗余控制方案。通过设计一种基于西门子S7-400系列PLC的机组现场控制单元（LCU）双冗余系统，我们可以提高监控系统的可靠性和效率。

首先，我们了解了不同类型的冗余方式：1:1冗余、N+I冗余以及多控制系统的互为冗余方式。其中，3种方法各有其优缺点，而我们将重点介绍第三种方式，即多控制系统间互为冗余，这样做不仅降低成本，还能保证重要控制回路软件配置在两个独立且完全相同的控制系统中，每个CPU都能够接管其他系统中的I/O信号，从而大幅提升整个系统的可用性。

为了实现这种结构，我们采用了西门子S7-412系列PLC进行软件双机热备设计。当主控CPU出现故障或电源失效时，备用CPU会自动接管分布式远程I/O模块，以确保监控任务持续进行。此外，由于数据传输对实时性至关重要，我们使用PROFIBUS总线桥连接LCU，并通过光纤以太网建立双重网络连接，以确保通信链路高可靠性并提供快速切换功能。

我们的PLC系统软件还包括STEP7编程软件和软硬件冗余包，以及两套PLC及I/O模块、通信链路、ET200从站等关键设备。通过定义过程映像区、定时器区、计数器区等数据区域，我们可以同步大量数据并保持实时性能。在发生故障后，可以迅速完成主备切换，避免任何可能导致报警信息丢失的情况。

最后，对于电源管理，也是计算机监控系统不可或缺的一部分。我们采取了双回路冗余电源供给策略，并在必要环节实施自动切换，以保证即使发生单一电源故障也不会影响到整体运行稳定性。

综上所述，本文展示了一种有效地结合PLC技术与现地控制单元（LCU）的双重备份方案，不仅增强了火力发电厂生产过程中的安全保障，还极大地提高了整个监控体系的大规模运维效率和可扩展能力。这项创新性的解决方案对于提升工业自动化领域内设备智能化水平具有重要意义，同时也是促进能源行业数字化转型的一个关键步骤。