为提升火力发电厂机组现地控制单元的可靠性，特别是在实现“无人值班”模式下对监控系统的要求，本文旨在设计一种基于PLC技术的双冗余控制方案。该方案采用西门子S7-400系列PLC，实现了计算机监控系统现场控制单元（LCU）的高级冗余设计。

根据不同的控制系统和设计方案，可行的冗余方式主要有以下三种：1:1冗余方式、N+I冗余方式以及多控制系统的冑比式互备。其中，3种方式各有优势，但成本和复杂度也有所不同。本文以3种方法中的一种进行详细介绍，即多控制系统互备形式。

在本设计中，我们采用了西门子S7-412系列PLC软件双机热备结构。当一号机LCU主控CPU出现故障或电源失效时，二号机主控CPU能够自动接管一号机LCU分布式远程I/O模块，从而确保监控系统的连续运行并防止数据丢失。

为了构建这样的多冗余结构，我们使用了PROFIBUS总线桥将交换数据设备连接到LCU上，同时利用IM153分布式远程I/O接口模块来实现跨两个LCU之间的通信。在上位机与LCU之间，我们采用光纤以太网连接，并通过双光纤以太网保证通信链路的可靠性，这样即使一条网络出现问题，也能立即切换至另一条网络，不会影响到整个系统性能。

为了实现PLC系统软件层面的冗余，我们需要包括STEP7编程软件、两套PLC及I/O模块、一套软件包、若干个ET200从站以及相关附件。此外，还需考虑硬件层面的双重配置，如主板电源、背板总线等，以及CPU处理器和PROFIBUS现场总线网络等均要达到完全独立且相互备份的地位。

在实际工作过程中，当主系