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冗余的概念  

2009-01-06 09:14:57|  分类: AS_H |  标签: |举报 |字号 订阅

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关于冗余,很有一些概念: 
  
    软冗余:一般指代处理器的冷备用。冷备用采用软件方式切换。 
  处理器一般也是成双使用的,一个使用,一个备用。主处理器失效时,通过软件的方式切换至备用处理器。速度慢,成本低。
 
  硬冗余:一般指代处理器的热备用。热备系统采用硬件方式切换。 
  除了成双使用的处理器外,一般还有一套热备模块,或者叫双机单元,热备模块负责检测处理器,一旦发现主处理器失效,马上将系统控制权切换至备用处理器。相对更稳定,更安全,但成本较高。 
  一般的热备模块如果只有一个,那么,2个处理器肯定是插在同一个底板上的,如欧姆龙CS1D和CVM1D。如果热备单元有2个,那么,应该是分属于2套底板的,2个热备单元之间一般采用光纤通讯,保证数据传输的同步。也有一个例外,S7-400H可以把2套系统(电源、处理器、热备单元、通讯单元)插在同一个底板上,但那个底板实质上是完全隔离的2个底板,只是为了节省空间,作成了一个而已。 
   
  N:1冗余:基本上这种方式用于I/O模块。在部分I/O 失效时,用来替代失效的模块,一般需要认为干预。就是说,你需要把失效模块的配线端子拆下来,安装到此备用模块上去。一般的这种模块都是支持热插拔的。原来的霍尼维尔TDC3000就曾采用过这种方式的I/O冗余。 
  按照现在的严格定义,这种方式,并不算是冗余。 
   
  双机热备:一般指处理器的硬冗余。通常I/O不冗余。 
  热备的经典是施耐德的Quantum。 
  当然,其他的也不错。 
   
  表决系统:安全控制系统经常会用到。1:1:1方式。可实现1用2备,或3取2投票表决等特殊功能。典型的产品就是GE的S90-70. 
  火电厂的气轮机保护系统,石化行业的ESD系统都是这种方式的。 


从冗余部件来讲,有: 

  A.处理器冗余: 
  一用一备或一用多备,在主处理器(称热机)失效时,备用处理器(称备用机)自动投入运行,接管控制。 
  又因切换的机制和速度的快慢分为: 
  冷冗余(冷备用)和热冗余(热备用) 
  另有部分厂家打出温备用的口号,也是冷备用的方式,但切换速度较快而已。 
   
  B.通讯冗余: 
  最常见的就是双通道通讯电缆。如双缆Profibus通讯或双缆ControlNet通讯。 
  通讯冗余简单的分,单模块双电缆方式,两套单模块单电缆双工方式。 
   
  C.I/O冗余: 
  相对处理器和通讯,I/O 的冗余是最不容易实现的。 
  通常较少使用I/O的冗余,成本增加较多。 
  但相对重要的场合,使用I/O 冗余的也不少。 
  如几乎所有的DCS都可以实现I/O冗余。 
  模拟量的冗余好实现一些,开关量不太好实现。 
  I/O冗余最常见的是1:1,但也有其他方式如1:1:1表决系统等。 
  一般的I/O 都实现了冗余的系统,处理器往往是热备用的。

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