PM783F 3BDH000364R0001通過人機(jī)接口和I/O接口，對過程對象的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、分析

PM783F 3BDH000364R0001通過人機(jī)接口和I/O接口，對過程對象的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、分析

１。自主性：工作站通過網(wǎng)絡(luò)接口連接起來，獨(dú)自完成合理分配
的規(guī)定任務(wù)?？刂乒δ荦R全、算法豐富，連續(xù)控制和批量控制集于一體。
　?。?。協(xié)調(diào)性：系統(tǒng)信息共享，互相調(diào)節(jié)，統(tǒng)一調(diào)度。
　?。场Ｓ押眯裕很浻布南冗M(jìn)技術(shù)使得人機(jī)界面更加友善便捷。
　?。?。開放性：軟硬件采用開放式、標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)，具有靈活的配置，可適應(yīng)不同用戶的需要。
　?。怠Ｔ诰€性：通過人機(jī)接口和I/O接口，對過程對象的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、分析、記錄、監(jiān)視、操作控制，并包括對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和組態(tài)回路的在線修改、局部故障的在線維護(hù)等。
　?。??？煽啃裕合到y(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯設(shè)計(jì)，在任一單元失效的情況下，仍然保持系統(tǒng)的完整性。所有硬件雙重化，軟件采用程序分段與模塊化設(shè)計(jì)。

PM783F 3BDH000364R0001通過人機(jī)接口和I/O接口，對過程對象的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、分析

高可靠性是過程控制系統(tǒng)的第一要求。冗余技術(shù)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)中常采用的一種技術(shù)，是提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可靠性的最有效方法之一。為了達(dá)到高可靠性和低失效率相統(tǒng)一的目的，我們通常會在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中采用冗余技術(shù)。合理的冗余設(shè)計(jì)將大大提高系統(tǒng)的可靠性，但是同時(shí)也增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度和設(shè)計(jì)的難度，應(yīng)用冗余配置的系統(tǒng)還增加了用戶投資。因此，如何合理而有效的進(jìn)行控制系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)，是值得研究的課題。
??? 1：冗余技術(shù)
??? 冗余技術(shù)概要：冗余技術(shù)就是增加多余的設(shè)備，以保證系統(tǒng)更加可靠、安全地工作。冗余的分類方法多種多樣，按照在系統(tǒng)中所處的位置，冗余可分為元件級、部件級和系統(tǒng)級；按照冗余的程度可分為1:1冗余、1:2冗余、1:n冗余等多種。在當(dāng)前元器件可靠性不斷提高的情況下，和其它形式的冗余方式相比，1:1的部件級熱冗余是一種有效而又相對簡單、配置靈活的冗余技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式，如I/O卡件冗余、電源冗余、主控制器冗余等。因此，目前國內(nèi)外主流的過程控制系統(tǒng)中大多采用了這種方式。當(dāng)然，在某些局部設(shè)計(jì)中也有采用元件級或多種冗余方式組合的成功范例。
??? 控制系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)的目的:系統(tǒng)運(yùn)行不受局部故障的影響，而且故障部件的維護(hù)對整個系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)沒有影響，并可以實(shí)現(xiàn)在線維護(hù)，使故障部件得到及時(shí)的修復(fù)。冗余設(shè)計(jì)會增加系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度，冗余配置會增加用戶系統(tǒng)的投資，但這種投資換來了系統(tǒng)的可靠性，它提高了整個用戶系統(tǒng)的平均無故障時(shí)間（MTBF），縮短了平均故障修復(fù)時(shí)間（MTTR），因此，應(yīng)用在重要場合的控制系統(tǒng)，冗余是非常必要的。
??? 二個部件組成的并聯(lián)系統(tǒng)（互為冗余）與單部件相比，平均無故障時(shí)間是原來的1.5倍。系統(tǒng)的可用性指標(biāo)可以用兩個參數(shù)進(jìn)行簡單的描述，一個是平均無故障時(shí)間（MTBF），另一個是平均修復(fù)時(shí)間（MTBR）。系統(tǒng)的可用性可用下式表示：
??? 系統(tǒng)可用性＝MTBF/(MTBF+MTBR)
??? 當(dāng)可用性達(dá)到99.999%時(shí)，系統(tǒng)每年停止服務(wù)的時(shí)間只有6分鐘。
??? 2：控制系統(tǒng)冗余的關(guān)鍵技術(shù)
??? 冗余是一種高級的可靠性設(shè)計(jì)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，但它并不是兩個部件簡單的并聯(lián)運(yùn)行，而是需要硬件、軟件、通訊等協(xié)同工作來實(shí)現(xiàn)。將互為冗余的兩個部件構(gòu)成一個有機(jī)的整體，通常包括以下多個技術(shù)要點(diǎn)：
??? 1）信息同步技術(shù)
??? 它是工作、備用部件之間實(shí)現(xiàn)無擾動（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(diào)一致地工作，才能實(shí)現(xiàn)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(tài)（工作卡），實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、運(yùn)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(nèi)部控制狀態(tài)（即狀態(tài)同步）。工作/備用卡件之間的正/負(fù)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(xié)調(diào)兩塊卡件同時(shí)而且有序地運(yùn)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(rèn)為只有一個部件。一般在設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)運(yùn)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(shù)等）。

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