DCS系統冗余技術的實現和分析

更新時間：2023-01-18 16:40:49　點擊數：21100

冗余是一種高級的可靠性設計技術，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，但它并不是兩個部件簡單的并聯運行，而是需要硬件、軟件、通訊等協同工作來實現。將互為冗余的兩個部件構成一個有機的整體，通常包括以下多個技術要點： 

信息同步技術
它是工作、備用部件之間實現無擾動（Bumpless）切換技術的前提，只有按控制實時性要求進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，才能實現冗余部件之間的無擾動切換。 

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

 故障檢測技術
為了保證系統在出現故障時及時將冗余部分投入工作，必須有高精確的在線故障檢測技術，實現故障發現、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、數據總線及I/O狀態等。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）