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DCS系統冗余技術(shù)的實(shí)現和分析

更新時(shí)間:2023-01-18 16:40:49 點(diǎn)擊數:21292

控制系統冗余的關(guān)鍵技術(shù)   

冗余是一種高級的可靠性設計技術(shù),1:1熱冗余也就是所謂的雙重化,是其中一種有效的冗余方式,但它并不是兩個(gè)部件簡(jiǎn)單的并聯(lián)運行,而是需要硬件、軟件、通訊等協(xié)同工作來(lái)實(shí)現。將互為冗余的兩個(gè)部件構成一個(gè)有機的整體,通常包括以下多個(gè)技術(shù)要點(diǎn): 


信息同步技術(shù)
它是工作、備用部件之間實(shí)現無(wú)擾動(dòng)(Bumpless)切換技術(shù)的前提,只有按控制實(shí)時(shí)性要求進(jìn)行高速有效的信息同步,保證工作、備用部件步調一致地工作,才能實(shí)現冗余部件之間的無(wú)擾動(dòng)切換。 


在熱備用工作方式下,其中一塊處于工作狀態(tài)(工作卡),實(shí)現系統的數據采集、運算、控制輸出、網(wǎng)絡(luò )通訊等功能;而另一塊處于備用狀態(tài)(備用卡),它實(shí)時(shí)跟 蹤工作卡的內部控制狀態(tài)(即狀態(tài)同步)。工作/備用卡件之間的正/負邏輯是互斥的,即一個(gè)為工作卡,另一個(gè)必定是備用卡;而且它們之間有冗余控制電路(又 稱(chēng)工作/備用控制電路)和信息通訊電路,以協(xié)調兩塊卡件同時(shí)而且有序地運行,保證對外輸入輸出特性的同一性,即對于用戶(hù)使用而言,可以認為只有一個(gè)部件。一般在設計中,工作、備用部件之間通過(guò)高速的冗余通訊通道(串行或并行)實(shí)現運行狀態(tài)互檢和控制狀態(tài)的同步(如組態(tài)信息、輸出閥位、控制參數等)。 


 故障檢測技術(shù)
為了保證系統在出現故障時(shí)及時(shí)將冗余部分投入工作,必須有高精確的在線(xiàn)故障檢測技術(shù),實(shí)現故障發(fā)現、故障定位、故障隔離和故障報警。故障檢測包括電源、微 處理器、數據通訊鏈路、數據總線(xiàn)及I/O狀態(tài)等。其中故障診斷包括故障自診斷和故障互檢(工作、備用卡件之間的相互檢查) 

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