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1、RedundancyRedundancy冗余 一:冗余的定义 冗余:通常指通过多重备份来增加系统的可靠性。 二:冗余的方式 冗余技术就是增加多余的设备,以保证系统可靠地工作。冗余按照结构可分为静态、动 态冗余和表决系统;按在系统中所处的位置,可分为元件级、部件级和系统级冗余;按冗余 的程度可分为 1:1、1:2、1:n 等多种冗余。在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 的部件级热冗余有效而又相对简单、配置灵活且比较经济,因此 目前国内外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可能采用了 元件级或多种方式组合的冗余方法。 三:冗余措施 概括的
2、讲,冗余措施可以归为六类: 1、 2、 3、 4、 5、 6、 DCS系统控制站供电电源冗余 控制系统CPU冗余 DAS系统CPU冗余 数据高速公路冗余 各台操作员站具有相同的功能可实现冗余 CCS/SCS等特别重要的变送器及相关的输入模件为双冗余或三冗余 冗余措施的应用 1、DCS 系统中,一路是来自保安段的交流 220v 电源,一路是由 UPS 提供的 220v 交流电源,经过电源模件转化后输出直流 24v 供柜内模件及端子排,同样可实现电源的冗余切换。 2、控制系统 CPU 冗余: 在 DCS 系统各个控制站的安装机架上均安装有两块CPU 卡D0CPU03扩展机架上安装有两块IOC 卡D
3、0IOC11正常情况下,一个 CPU 控制CTR 状态,另一个 CPU 备用STB 状态,并与控制 CPU 之间进行自动跟踪。当控制 CPU 异常或故障时,备用 CPU 将自动无扰切换为控制状态,只有两个 CPU 同时故障时,控制输出值将平滑地降到安全位置。 3、DAS 系统 CPU 冗余: DAS 即数据采集系统,由两台 PC 组成,负责报警记录、性能计算、日报表与月报表等。在正常情况下,一台 PC 控制,另一台 PC 备用。当控制 PC 故障时,备用 PC 自动投入运行。但在实际的运行过程中,如果控制 PC 发生信号源异常、网络连接异常等现象时,会引起 OPS 站的报警记录、事件追忆等无法
4、调用,备用 PC 并不能及时切换至控制状态,需要手动切换,在短时间内,不会影响到对机组运行工况的判断。总之,冗余措施的应用,很好的缓解了故障的进一步扩大,为处理缺陷赢得了一定的时间。 4、数据高速公路以太网冗余: 从上面的 DCS 系统结构示意图上可以看出,以太网由两条通道组成P-ch 与 Q-ch。由于总线型网络特点是当网络上的某个节点故障时不会对系统造成严重威胁,系统仍可继续工作,而性能则有所下降,但在总线出现故障时,会造成整个系统的瘫痪,弥补的措施是可采用冗余的数据通路来改善。我厂的 DCS 系统网络结构正体现了这一点。由于各个控制站或 OPS 等均有两个与网络进行通讯的通道,当一个通道故障时,各控制站仍可继续工作。这种情况在 OPS 上有比较明显的体现。 5、6 台操作员站具有相同的功能可实现冗余。 6、CCS 特别重要的变送器及相关的输入模件为双冗余或三冗余: 对于现场特别重要的信号,变送器及输入模件一般采用双冗余或三冗余。