dcs常用的冗余方式_DCS冗余技术简介
高可靠性是过程控制系统的第一要求。
冗余技术是计算机系统可靠性设计中常采用的一种技
术,
是提高计算机系统可靠性的最有效方法之一。
为了达到高可靠性和低失效率相统一的目
的,
我们通常会在控制系统的设计和应用中采用冗余技术。
合理的冗余设计将大大提高系统
的可靠性,
但是同时也增加了系统的复杂度和设计的难度,
应用冗余配置的系统还增加了用
户投资。因此,如何合理而有效的进行控制系统冗余设计,是值得研究的课题。
1
:冗余技术
冗余技术概要:
冗余技术就是增加多余的设备,以保证系统更加可靠、
安全地工作。冗
余的分类方法多种多样,按照在系统中所处的位置,冗余可分为元件级、部件级和系统级;
按照冗余的程度可分为
1:1
冗余、
1:2
冗余、
1:n
冗余等多种。在当前元器件可靠性不断提高
的情况下,和其它形式的冗余方式相比,
1:1
的部件级热冗余是一种有效而又相对简单、配
置灵活的冗余技术实现方式,如
I/O
卡件冗余、电源冗余、主控制器冗余等。因此,目前国
内外主流的过程控制系统中大多采用了这种方式。
当然,
在某些局部设计中也有采用元件级
或多种冗余方式组合的成功范例。
控制系统冗余设计的目的
:
系统运行不受局部故障的影响,而且故障部件的维护对整个
系统的功能实现没有影响,
并可以实现在线维护,
使故障部件得到及时的修复。
冗余设计会
增加系统设计的难度,冗余配置会增加用户系统的投资,但这种投资换来了系统的可靠性,
它提高了整个用户系统的平均无故障时间(
MTBF
)
,缩短了平均故障修复时间(
MTTR
)
,
因此,应用在重要场合的控制系统,冗余是非常必要的。
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。
系统的可用性指标可以用两个参数进行简单的描述,一个是平均无故障时间(
MTBF
)
,另
一个是平均修复时间(
MTBR
)
。系统的可用性可用下式表示:
系统可用性=
MTBF/(MTBF+MTBR)
当可用性达到
99.999%
时,系统每年停止服务的时间只有
6
分钟。
2
:控制系统冗余的关键技术
冗余是一种高级的可靠性设计技术,
1:1
热冗余也就是所谓的双重化,是其中一种有效
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