银河集团官网

DCS冗余问题的详细先容

宣布日期：

2021-10-20

冗余手艺就是增添多余的装备，以包管系统越发可靠、清静地事情。冗余的分类要领多种多样，凭证在系统中所处的位置，冗余可分为元件级、部件级和系统级;凭证冗余的水平可分为1:1冗余、 1:2冗余、1:n冗余等多种。在目今元器件可靠性一直提高的情形下，和其它形式的冗余方法相比，1:1的部件级热冗余是一种有用而又相对简朴、设置无邪的冗余手艺实现方法，如I/O卡件冗余、电源冗余、主控制器冗余等。因此，现在海内外主流的历程控制系统中大多接纳了这种方法。虽然，在某些局部设计中也有接纳元件级或多种冗余方法组合的乐陋习范。二个部件组成的并联系统(互为冗余)与单部件相比，平均无故障时间是原来的1.5倍。

但它并不是两个部件简朴的并联运行，而是需要硬件、软件、通讯等协同事情来实现。将互为冗余的两个部件组成一个有机的整体，通常包括以下多个手艺要点：

1)信息同步手艺

它是事情、备用部件之间实现无扰动(Bumpless)切换手艺的条件，只有按控制实时性要求举行高速有用的信息同步，包管事情、备用部件程序一致地事情，才华实现冗余部件之间的无扰动切换。

在热备用事情方法下，其中一块处于事情状态(事情卡)，实现系统的数据收罗、运算、控制输出、网络通讯等功效;而另一块处于备用状态(备用卡)，它实时跟踪事情卡的内部控制状态(即状态同步)。事情/备用卡件之间的正/负逻辑是互斥的，即一个为事情卡，另一个一定是备用卡;并且它们之间有冗余控制电路(又称事情/备用控制电路)和信息通讯电路，以协调两块卡件同时并且有序地运行，包管对外输入输出特征的统一性，即关于用户使用而言，可以以为只有一个部件。一样平常在设计中，事情、备用部件之间通过高速的冗余通讯通道(串行或并行)实现运行状态互检和控制状态的同步(如组态信息、输出阀位、控制参数等)。

2)故障检测手艺

为了包管系统在泛起故障时实时将冗余部分投入事情，必需有高准确的在线故障检测手艺，实现故障发明、故障定位、故障隔离和故障报警。故障检测包括电源、微处置惩罚器、数据通讯链路、数据总线及I/O状态等。其中故障诊断包括故障自诊断和故障互检(事情、备用卡件之间的相互检查)

3) 故障仲裁手艺和切换手艺

准确实时地发明故障后，还需要实时确定故障的部位、剖析故障的严重性，依赖前文提到的冗余控制电路，对事情、备用故障状态举行剖析、较量和仲裁，以判断是否需要举行事情/备用之间的状态切换�？刂迫ㄇ谢坏饺哂啾赣貌考贡匦璋芸焖佟⑶寰病⑽奕哦�。当处于事情状态的部件泛起故障(断电、复位、软件故障、硬件故障等)或者事情部件的故障较备用部件严重时，备用部件必需快速地无扰动地接替事情部件的所有控制使命，对现场控制不造成任何影响。同时要求切换时间应为毫秒级，甚至是微秒级，这样就不会由于该部件的故障而造成外部控制工具的失控或检测信息失效等等。另外，还需要尽快通过网络通讯或就地LED显示举行报警，通知用户泛起故障的部件和故障情形，以便举行实时维护。

4)热插拔手艺

为了包管容错系统具有高可靠性，必需只管镌汰系统的平均修复时间MTBR。要做到这一点，在设计上应起劲提高单位的自力性、可修复性、故障可维护性。实现故障部件的在线维护和替换也是冗余手艺的主要组成部分，它是实现控制系统故障部件快速修复手艺的要害。部件的热插拔功效可以在不中止系统正�？刂乒πУ那樾蜗略鎏砘蛱婊蛔榧�，使系统平稳地运行。

5)故障隔离手艺

冗余设计时，必需思量事情、备用部件之间的故障应该做到尽可能互不影响或影响的概率相当小(0.01%)，即可以为故障是隔离的。这样可以包管：处于备用状态的部件爆发故障时，不会影响冗余事情部件或其他关联部件的正常运行，包管冗余的有用性。

1)主控制卡/器即CPU的冗余

2) 电源系统冗余

3) 网络系统冗余

接纳冗余网卡和冗余网络接口。正常事情时，冗余的两条数据高速通路同时并行运行，自动分摊网络流量，并思量了负载平衡的冗余设计，使系统网络通讯带宽提高。当其中一起故障(网卡损坏或泛起线路故障)时，另一起自动地肩负所有通讯负载，包管通讯的正常举行。

4)冷却系统冗余

使用控制柜内可自动切换的冗余电扇，对电扇和机柜内温度举行实时监测，发明事情电扇故障或柜内温度过高时都会自动报警，并自动启动备用电扇。

声明：部分内容泉源于网络，如侵权请后台留言联系删除。

上一篇:工业智能网关的优点有哪些？下一篇:工业以太网交流手艺的基来源理是什么