PLC控制系统的“冗余设计”主要应用于两个方面，一是控制电路的“冗余设计”，如紧急分断电路等：二是PLC本身的“冗余设计”。
所谓控制电路的“冗余设计”，是控制系统为了保证其安全性与可靠性，防止由于某一元件故障而产生的安全性、可靠性事故，而通过人为增加在正常情况下并不需要的“多余”控制器件、重复使用触点等措施，提高线路可靠性。
如用于紧急分断的接触器，必须通过若干个接触器的触点同时工作，以实现“冗余”，保证在一个接触器故障时，安全回路仍然能够保持有效等。
PLC“冗余设计”的目的是进一步提高系统的工作可靠性，避免由于PLC故障而出现的停机与安全事故。
“冗余”系统又称为“热备份”系统，主要用于对安全性、可靠性要求十分高的场合，如大型生产线、化工设备等由于PLC的停机可能引发重大安全、质量事故的控制。
PLC“冗余”需要采用具有“冗余”功能的CPU系统，如SIEMENS的S7-400H等。为了实现PLC的“冗余”，在系统中事实上需要配置两套完全相同的电源、通信、CPU等模块，两套系统同时工作，其中一套（主系统）用于正常控制；另一套（备用系统）运行同样的控制程序，但其输出被禁止。当主系统出现故障时，备用系统立即接管系统控制权，成为主系统，保证设备的正常运行；同时，维修人员可以对出故障的系统进行维修处理，完成维修后装入系统中成为备用系统。如此不断交替工作，保证了系统的不停机连续工作。
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