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冗余系統(tǒng)，什么叫plc冗余控制系統(tǒng)與熱備用

來(lái)源：整理 時(shí)間：2024-12-21 04:34:57 編輯：智能門(mén)戶 手機(jī)版

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1，什么叫plc冗余控制系統(tǒng)與熱備用

冗余一般分兩部分，一部分是CPU冗余，另一部分是I/O冗余。CPU冗余應(yīng)用較多，很多高端的PLC都支持冗余，一般是2個(gè)同時(shí)工作的CPU，運(yùn)行了相同的程序，有軟件或硬件跟蹤功能，動(dòng)態(tài)同步運(yùn)行，互為備用。一個(gè)有問(wèn)題自動(dòng)切換。要求高可靠的系統(tǒng)（對(duì)安全要求很高），硬件I/O都是冗余的，每個(gè)信號(hào)同時(shí)有2-3個(gè)輸入，輸出也是2個(gè)卡件同時(shí)輸出，內(nèi)部互為備用，真是只有一個(gè)在輸出。還有其他的冗余方式，如3V2技術(shù)等。熱備用不一定是冗余的關(guān)系，只是并列運(yùn)行，不一定有同步自動(dòng)跟蹤、仲裁等，只有簡(jiǎn)單的切換或手動(dòng)切換。

什么叫plc冗余控制系統(tǒng)與熱備用

2，什么是冗余控制器

就是多個(gè)控制器同步的執(zhí)行相應(yīng)的代碼，但其中一臺(tái)控制器失靈時(shí)，其余的控制器仍能保證整套系統(tǒng)安全和可靠運(yùn)行。
a．控制單元的冗余（1）重要的過(guò)程單元：cpu（包括存儲(chǔ)器）及電源均應(yīng)1b1冗余。（2）在需要時(shí)也可選用plc硬件與熱備軟件構(gòu)成的熱備冗余系統(tǒng)、2重化或3重化冗余容錯(cuò)系統(tǒng)等。b． i/o接口單元的冗余（1）控制回路的多點(diǎn)i/o卡應(yīng)冗余配置。（2）重要檢測(cè)點(diǎn)的多點(diǎn)i/o卡可冗余配置。3）根據(jù)需要對(duì)重要的i/o信號(hào)，可選用2重化或3重化的i/o接口單元。理論似乎很簡(jiǎn)單，但是實(shí)踐起來(lái)是很難的，我之前是在東訓(xùn)學(xué)習(xí)的，那里提供實(shí)操設(shè)備，老師也很負(fù)責(zé)，學(xué)起來(lái)不費(fèi)力。

什么是冗余控制器

3，PLC中 冗余系統(tǒng)什么意思

plc冗余可以分為軟件冗余和硬件冗余兩種。 硬件冗余實(shí)現(xiàn)方式下對(duì)硬件型號(hào)有所要求，連接方式也不同，但對(duì)軟件并無(wú)特殊要求。 總是一個(gè)為master，另一個(gè)為slave。 slave從master拷貝所有數(shù)據(jù)備用。 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到master異常時(shí)，自動(dòng)無(wú)間隙實(shí)現(xiàn)slave的投入。 軟件冗余投資不會(huì)太大，通過(guò)軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取、備用，監(jiān)測(cè)到異常時(shí)自動(dòng)切換。
冗余分硬件冗余跟軟件冗余，或者軟件+硬件冗余，最重的作用都是提高系統(tǒng)的 穩(wěn)定性！在一套系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，另外一套后備系統(tǒng)能無(wú)縫的切換上去。 正常是電源，CPU，I/O。通訊，都冗余了！才能實(shí)現(xiàn)真正的冗余

PLC中 冗余系統(tǒng)什么意思

4，什么是PLC冗余系統(tǒng)

PLC冗余可以分為：軟件冗余和硬件冗余。硬件冗余對(duì)硬件型號(hào)有所要求，連接方式也不同，但對(duì)軟件并無(wú)特殊要求。 在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中大量選用可編程邏輯控制器(PLC)作為控制器，隨著技術(shù)的發(fā)展又組建冗余系統(tǒng)進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。目前冗余的分類方式很多，而采用PLC冗余方式的有兩種，即軟冗余和硬亢余。硬冗余系統(tǒng)的冗余結(jié)構(gòu)確保了任何時(shí)候的系統(tǒng)可靠性，例如所有的重要部件都是冗余配置。這包括了冗余的CPU、供電模件和用于冗余CPU通信的同步模塊。根據(jù)特定的自動(dòng)化控制過(guò)程需要，還可以配置冗余客戶服務(wù)器、冗余通訊介質(zhì)、冗余接口模件IM153-2等。冗余系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于：一、以現(xiàn)有的系統(tǒng)為依托，不需要任何時(shí)間或科研投入，可以立即實(shí)現(xiàn)；二、配置、安裝、使用簡(jiǎn)單，無(wú)需額外的培訓(xùn)、設(shè)計(jì)等；三、使用冗余系統(tǒng)，理論上來(lái)講，系統(tǒng)的故障率可以接近為零。冗余系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于：一、使用冗余系統(tǒng)就代表該系統(tǒng)臃腫，不簡(jiǎn)潔；二：投入成本巨大，需要購(gòu)買(mǎi)額外的系統(tǒng)，以及增加該系統(tǒng)后的后期維護(hù)成本等；三、完全獨(dú)立的系統(tǒng)并不存在，所以冗余系統(tǒng)最大的缺點(diǎn)在于，相互獨(dú)立的配置之間會(huì)互相影響（尤其是依靠人的冗余系統(tǒng)），可靠性相對(duì)理論計(jì)算會(huì)大幅度下降。擴(kuò)展資料：冗余系統(tǒng)因?yàn)榍捌谕度刖薮螅笃诘木S護(hù)成本高，所以只有在高風(fēng)險(xiǎn)（包括金融風(fēng)險(xiǎn)、行政風(fēng)險(xiǎn)、管理風(fēng)險(xiǎn)以及危及生命安全的風(fēng)險(xiǎn)）行業(yè)應(yīng)用比較廣泛，如：金融領(lǐng)域、核安全領(lǐng)域、航空領(lǐng)域、煤礦等領(lǐng)域。銀行中的數(shù)據(jù)非常重要，即使服務(wù)器小概率的故障，也會(huì)有很大影響，甚至?xí)绊懸粋€(gè)國(guó)家的金融體系的穩(wěn)定。所以，每一個(gè)銀行的數(shù)據(jù)至少同時(shí)存在兩個(gè)以上的不同地點(diǎn)的服務(wù)器中（這就是一個(gè)簡(jiǎn)單的冗余系統(tǒng)），需要明白的是這個(gè)跟備份不一樣，備份可以是先存儲(chǔ)，再備份，而銀行系統(tǒng)的冗余系統(tǒng)是同時(shí)更改，以保證在任意時(shí)間，任意一個(gè)服務(wù)器的故障，都不會(huì)引起數(shù)據(jù)失真。生活中，也有比較常見(jiàn)的冗余系統(tǒng)，如運(yùn)貨的重卡，在卡車載重的后輪胎上，任意一個(gè)軸承上的一邊至少有兩個(gè)輪胎，其實(shí)僅需要一個(gè)輪胎，重卡就可以正常運(yùn)行，另外一個(gè)輪胎就是冗余系統(tǒng)了。冗余系統(tǒng)不一定非要是軟件類的系統(tǒng)或機(jī)械類的設(shè)備，也可以是人（廣義上來(lái)說(shuō)人也是系統(tǒng)的一部分），但用人來(lái)當(dāng)冗余系統(tǒng)的話，可靠性會(huì)更低，因?yàn)槿说呐袛喔资芡饨缫蛩氐母蓴_。參考資料：百度百科---冗余系統(tǒng)
PLC冗余可以分為：軟件冗余和硬件冗余。硬件冗余對(duì)硬件型號(hào)有所要求，連接方式也不同，但對(duì)軟件并無(wú)特殊要求。在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中大量選用可編程邏輯控制器(PLC)作為控制器，隨著技術(shù)的發(fā)展又組建冗余系統(tǒng)進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。目前冗余的分類方式很多，而采用PLC冗余方式的有兩種，即軟冗余和硬亢余。西門(mén)子公司在軟、硬冗余兩方面均給出了解決方案。而基于硬冗余的可靠性高，但構(gòu)建系統(tǒng)成本也較高。而基于S7300或S7400的軟冗余是一種成本低又能提高可靠性的方案。目前，軟冗余系統(tǒng)已經(jīng)在冶金、交通、電力、化工、污水處理等工業(yè)控制工程中得到了較廣泛的應(yīng)用。但是對(duì)于軟冗余的性能仍沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)的研究。　　硬冗余系統(tǒng)的冗余結(jié)構(gòu)確保了任何時(shí)候的系統(tǒng)可靠性，例如所有的重要部件都是冗余配置。這包括了冗余的CPU、供電模件和用于冗余CPU通信的同步模塊。根據(jù)特定的自動(dòng)化控制過(guò)程需要，還可以配置冗余客戶服務(wù)器、冗余通訊介質(zhì)、冗余接口模件IM153-2等?！　∮踩哂嘞到y(tǒng)能夠：　　1. 平滑的主從切換　　2. 自動(dòng)事件同步　　3. 集成的錯(cuò)誤識(shí)別和錯(cuò)誤定位功能　　4. 操作期間可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行修改　　5. 類似標(biāo)準(zhǔn)CPU的在線編程　　6. 下載程序時(shí)，只考慮單個(gè)CPU，程序可自動(dòng)拷貝到另一個(gè)CPU中?！　?. CPU修復(fù)后自動(dòng)再進(jìn)入?！　?. 運(yùn)行中所有部件可更換。軟冗余實(shí)現(xiàn)原理：系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中兩個(gè)CPU同時(shí)啟動(dòng)和運(yùn)行，但是在正常運(yùn)行時(shí)只有主CPU發(fā)出控制命令，而備用CPU檢測(cè)主CPU狀態(tài)和記錄主CPU發(fā)出的命令，當(dāng)主CPU發(fā)生故障時(shí)能夠延續(xù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際狀態(tài)接替主CPU發(fā)出執(zhí)行命令。與主CPU通信的IM1532模塊處于激活狀態(tài)時(shí)主CPU能訪問(wèn)I／0模塊。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生特定故障時(shí)，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)主備切換，備站接替主站繼續(xù)運(yùn)行。
a．控制單元的冗余（1）重要的過(guò)程單元：CPU（包括存儲(chǔ)器）及電源均應(yīng)1B1冗余。（2）在需要時(shí)也可選用PLC硬件與熱備軟件構(gòu)成的熱備冗余系統(tǒng)、2重化或3重化冗余容錯(cuò)系統(tǒng)等。b． I/O接口單元的冗余（1）控制回路的多點(diǎn)I/O卡應(yīng)冗余配置。（2）重要檢測(cè)點(diǎn)的多點(diǎn)I/O卡可冗余配置。3）根據(jù)需要對(duì)重要的I/O信號(hào)，可選用2重化或3重化的I/O接口單元。理論似乎很簡(jiǎn)單，但是實(shí)踐起來(lái)是很難的，我之前是在東訓(xùn)學(xué)習(xí)的，那里提供實(shí)操設(shè)備，老師也很負(fù)責(zé)，學(xué)起來(lái)不費(fèi)力。

5，容錯(cuò)系統(tǒng)與冗余系統(tǒng)的區(qū)別機(jī)房綜合布線

冗余：定義：指重復(fù)配置系統(tǒng)的一些部件,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),冗余配置的部件介入并承擔(dān)故障部件的工作,由此減少系統(tǒng)的故障時(shí)間。通常指通過(guò)多重備份來(lái)增加系統(tǒng)的可靠性常見(jiàn)冗余系統(tǒng)配件有：　電源:高端服務(wù)器產(chǎn)品中普通采用雙電源系統(tǒng),這兩個(gè)電源是負(fù)載均衡的,即在系統(tǒng)工作時(shí)它們都為系統(tǒng)提供電力,當(dāng)一個(gè)電源出現(xiàn)故障時(shí),另一個(gè)電源就承擔(dān)所有的負(fù)載。有些服務(wù)器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了DC的冗余,另一些服務(wù)器產(chǎn)品如 Micron公司的NetFRAME 9000實(shí)現(xiàn)了AC、DC的全冗余?！〈鎯?chǔ)子系統(tǒng):存儲(chǔ)子系統(tǒng)是整個(gè)服務(wù)器系統(tǒng)中最容易發(fā)生故障的地方。以下幾種方法可以實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的冗余。 　　磁盤(pán)鏡像:將相同的數(shù)據(jù)分別寫(xiě)入兩個(gè)磁盤(pán)中: 　　磁盤(pán)雙聯(lián):為鏡像磁盤(pán)增加了一個(gè)I/O控制器,就形成了磁盤(pán)雙聯(lián),使總線爭(zhēng)用情況得到改善; 　RAID:廉價(jià)冗余磁盤(pán)陣列（Redundant array of inexpensive disks）的縮寫(xiě)。顧名思義,它由幾個(gè)磁盤(pán)組成,通過(guò)一個(gè)控制器協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)機(jī)制使單個(gè)數(shù)據(jù)流依次寫(xiě)入這幾個(gè)磁盤(pán)中。RAID3系統(tǒng)由5個(gè)磁盤(pán)構(gòu)成,其中4 個(gè)磁盤(pán)存儲(chǔ)數(shù)據(jù),1個(gè)磁盤(pán)存儲(chǔ)校驗(yàn)信息。如果一個(gè)磁盤(pán)發(fā)生故障,可以在線更換故障盤(pán),并通過(guò)另3個(gè)磁盤(pán)和校驗(yàn)盤(pán)重新創(chuàng)建新盤(pán)上的數(shù)據(jù)。RAID5將校驗(yàn)信息分布在5個(gè)磁盤(pán)上,這樣可更換任一磁盤(pán),其余與RAID3相同。 　I/O卡:對(duì)服務(wù)器來(lái)說(shuō),主要指網(wǎng)卡和硬盤(pán)控制卡的冗余。網(wǎng)卡冗余是在服務(wù)器中插上雙網(wǎng)卡。冗余網(wǎng)卡技術(shù)原為大型機(jī)及中型機(jī)上的技術(shù),現(xiàn)在也逐漸被PC服務(wù)器所擁有。PC服務(wù)器如 Micron公司的NetFRAME9200最多實(shí)現(xiàn)4個(gè)網(wǎng)卡的冗余,這4個(gè)網(wǎng)卡各承擔(dān)25％的網(wǎng)絡(luò)流量?？蛋毓镜乃?ProSignia/Proliant服務(wù)器都具有容錯(cuò)冗余雙網(wǎng)卡。 　PCI總線:代表Micron公司最高技術(shù)水平的產(chǎn)品NetFRAME 9200采用三重對(duì)等PCI技術(shù),優(yōu)化PCI總線的帶寬,提升硬盤(pán)、網(wǎng)卡等高速設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸速度。 　CPU:系統(tǒng)中主處理器并不會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)故障,但對(duì)稱多處理器（SMP）能讓多個(gè)CPU分擔(dān)工作以提供某種程度的容錯(cuò)。容錯(cuò)：容錯(cuò)是用冗余的資源使計(jì)算機(jī)具有容忍故障的能力，即在產(chǎn)生故障的情況下，仍有能力將指定的算法繼續(xù)完成。容錯(cuò)的基本思想首先來(lái)自于硬件容錯(cuò)，1950-1970年，硬件容錯(cuò)在理論和應(yīng)用上都有重大的發(fā)展，目前已成為一種成熟的技術(shù)并應(yīng)用到實(shí)際系統(tǒng)中，如雙CPU，雙電源等，軍事上出現(xiàn)了容錯(cuò)計(jì)算機(jī)；軟件容錯(cuò)的基本思想是從硬件容錯(cuò)中引伸過(guò)來(lái)的，70年代中期開(kāi)始認(rèn)識(shí)到軟件容錯(cuò)的潛在作用；數(shù)據(jù)容錯(cuò)的策略即數(shù)據(jù)備份；網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)將硬件容錯(cuò)和軟件容錯(cuò)兩方面的技術(shù)融合在一起并有新的發(fā)展。容錯(cuò)技術(shù)是指在一定程度上容忍故障的技術(shù)，也稱為故障掩蓋技術(shù)（fault masking）。采用容錯(cuò)技術(shù)的系統(tǒng)稱容錯(cuò)系統(tǒng)。容錯(cuò)主要依靠冗余設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，它以增加資源的辦法換取可靠性。由于資源的不同，冗余技術(shù)分為硬件冗余、軟件冗余、時(shí)間冗余和信息冗余。硬件冗余是通過(guò)硬件的重復(fù)使用來(lái)獲得容錯(cuò)能力。軟件冗余的基本思想是用多個(gè)不同軟件執(zhí)行同一功能，利用軟件設(shè)計(jì)差異來(lái)實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)。信息冗余是利用在數(shù)據(jù)中外加的一部分信息位來(lái)檢測(cè)或糾正信息在運(yùn)算或傳輸中的錯(cuò)誤而達(dá)到容錯(cuò)。在通信和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，常用的可靠性編碼包括：奇偶校驗(yàn)碼、循環(huán)冗余碼CRC、漢明碼等。時(shí)間冗余是通過(guò)消耗時(shí)間資源來(lái)實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)，其基本思想是重復(fù)運(yùn)算以檢測(cè)故障。按照重復(fù)運(yùn)算是在指令級(jí)還是程序級(jí)分為指令復(fù)執(zhí)程序復(fù)算。指令復(fù)執(zhí)當(dāng)指令執(zhí)行的結(jié)果送到目的地址中，如果這時(shí)有錯(cuò)誤恢復(fù)請(qǐng)求信號(hào)，則重新執(zhí)行該指令。程序復(fù)算常用程序滾回技術(shù)。例如將機(jī)器運(yùn)行的某一時(shí)刻稱作檢查點(diǎn)，此時(shí)檢查系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)是否正確，不論正確與否，都將這一狀態(tài)存儲(chǔ)起來(lái)，一旦發(fā)現(xiàn)運(yùn)行故障，就返回到最近一次正確的檢查點(diǎn)重新運(yùn)行。冗余設(shè)計(jì)可以是元器件級(jí)的冗余設(shè)計(jì)，也可以是部件級(jí)的、分系統(tǒng)級(jí)的、或系統(tǒng)級(jí)的冗余設(shè)計(jì)。冗余要消耗資源，應(yīng)當(dāng)在可靠性與資源消耗之間進(jìn)行權(quán)衡和折衷。容錯(cuò)系統(tǒng)工作過(guò)程包括自動(dòng)偵測(cè)、自動(dòng)切換、自動(dòng)恢復(fù)。（1）自動(dòng)偵測(cè)(Auto-Detect)運(yùn)行中自動(dòng)地通過(guò)專用的冗余偵測(cè)線路和軟件判斷系統(tǒng)運(yùn)行情況，檢測(cè)冗余系統(tǒng)各冗余單元是否存在故障（包括硬件單元或軟件單元），發(fā)現(xiàn)可能的錯(cuò)誤和故障，進(jìn)行判斷與分析。確認(rèn)主機(jī)出錯(cuò)后，啟動(dòng)后備系統(tǒng)。偵測(cè)程序需要檢查主機(jī)硬件（處理器與外設(shè)部件）、主機(jī)網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、重要應(yīng)用程序、外部存儲(chǔ)子系統(tǒng)（如磁盤(pán)陣列）等。為了保證偵測(cè)的正確性，防止錯(cuò)誤判斷，系統(tǒng)可以設(shè)置安全偵測(cè)時(shí)間、偵測(cè)時(shí)間間隔、偵測(cè)次數(shù)等安全系數(shù)，通過(guò)冗余通信連線，收集并記錄這些數(shù)據(jù)，作出分析處理。數(shù)據(jù)可信是切換的基礎(chǔ)。（2）自動(dòng)切換(Auto-Switch)當(dāng)確認(rèn)某一主機(jī)出錯(cuò)時(shí)，正常主機(jī)除了保證自身原來(lái)的任務(wù)繼續(xù)運(yùn)行外，將根據(jù)各種不同的容錯(cuò)后備模式，接管預(yù)先設(shè)定的后備作業(yè)程序，進(jìn)行后續(xù)程序及服務(wù)。系統(tǒng)的接管工作包括文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)環(huán)境（操作系統(tǒng)平臺(tái)）、網(wǎng)絡(luò)地址和應(yīng)用程序等。如果不能確定系統(tǒng)出錯(cuò)，容錯(cuò)監(jiān)控中心通過(guò)與管理者交互，進(jìn)行有效的處理，決定切換基礎(chǔ)、條件、時(shí)延、斷點(diǎn)。（3）自動(dòng)恢復(fù)(Auto-Recovery)故障主機(jī)被替換后，進(jìn)行故障隔離，離線進(jìn)行故障修復(fù)。修復(fù)后通過(guò)冗余通信線與正常主機(jī)連線，繼而將原來(lái)的工作程序和磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)自動(dòng)切換回修復(fù)完成的主機(jī)上。這個(gè)自動(dòng)完成的恢復(fù)過(guò)程用戶可以預(yù)先設(shè)置，也可以設(shè)置為半自動(dòng)或不恢復(fù)。例如網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)。電話線作為數(shù)據(jù)專線的備份，服務(wù)器采用雙機(jī)磁盤(pán)鏡像、雙網(wǎng)卡方式實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)絡(luò)備份。應(yīng)用具有容錯(cuò)功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如3COM的交換機(jī)，CISCO的路由器，MOTORLA的調(diào)制解調(diào)器等都具有容錯(cuò)功能。
容錯(cuò)簡(jiǎn)單地來(lái)說(shuō)，就是發(fā)出錯(cuò)誤的指令，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)自行糾錯(cuò)之后執(zhí)行正確的指令。冗余在數(shù)據(jù)中心內(nèi)一般指網(wǎng)絡(luò)冗余和電力冗余，網(wǎng)絡(luò)冗余一般采用兩家以上的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商，保證在一家網(wǎng)絡(luò)斷路時(shí)，數(shù)據(jù)中心還能繼續(xù)運(yùn)行。電力冗余一般國(guó)內(nèi)是兩路市電，或一路市電加一路柴油發(fā)電機(jī)組。保證電力的正常供應(yīng)。

6，什么是工作冗余系統(tǒng)和非工作冗余系統(tǒng)

第二章 系統(tǒng)可靠性模型建立與冗余設(shè)計(jì) Post By：2009-11-14 10:14:47 [只看該作者]　　第二章 系統(tǒng)可靠性模型建立與冗余設(shè)計(jì)　　第二章 系統(tǒng)可靠性模型建立與冗余設(shè)計(jì)　　2.1 概述　　2.2 可靠性模型　　2.3 可靠性模型建立應(yīng)注意問(wèn)題　　2.4 冗余設(shè)計(jì)　　第二章 系統(tǒng)可靠性模型建立與冗余設(shè)計(jì)　　2.1 概述　　系統(tǒng)可靠性模型是指系統(tǒng)的可靠性結(jié)構(gòu)模型（又稱可靠性框圖）和對(duì)應(yīng)的可靠性數(shù)學(xué)模型總稱。所謂可靠性結(jié)構(gòu)模型是指從可靠性觀點(diǎn)出發(fā)，依照系統(tǒng)各單元間存在的功能邏輯關(guān)系，用框圖將這種關(guān)系表達(dá)出來(lái)。用數(shù)學(xué)方法對(duì)這種關(guān)系加已描述，這就是可靠性數(shù)學(xué)模型?！　〗⑾到y(tǒng)可靠性模型是可靠性工程中重要工作項(xiàng)目之一。它是進(jìn)行可靠性指標(biāo)預(yù)計(jì)、分配及可靠性分析、評(píng)估以及權(quán)衡和優(yōu)化設(shè)計(jì)重要的基礎(chǔ)和手段。建立系統(tǒng)可靠性模型應(yīng)在系統(tǒng)研制早期進(jìn)行，隨著研制工作進(jìn)展和設(shè)計(jì)上更動(dòng)，系統(tǒng)可靠性模型要不斷深入完善和修改?！　∠到y(tǒng)的可靠性模型分為基本可靠性模型和任務(wù)可靠性模型?！　』究煽啃阅Ｐ桶ㄒ粋€(gè)可靠性框圖和一個(gè)相應(yīng)的可靠性數(shù)學(xué)模型?；究煽啃阅Ｐ褪且粋€(gè)串聯(lián)模型，包括那些冗余或替代工作模式的單元都按串聯(lián)處理，用以估計(jì)產(chǎn)品及其組成單元引起的維修及后勤保障要求?；究煽啃阅Ｐ偷脑敿?xì)程序應(yīng)該達(dá)到產(chǎn)品規(guī)定的分析層次，以獲得可以利用的信息。而且失效率數(shù)據(jù)對(duì)該層次產(chǎn)品設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)能夠作為考慮維修和后勤保障要求的依據(jù)?！　∪蝿?wù)可靠性模型包括一個(gè)可靠性框圖和一個(gè)相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。任務(wù)可靠性模型應(yīng)該能描述在完成任務(wù)過(guò)程中產(chǎn)品各單元的預(yù)定用途。預(yù)定用于冗余或替代的單元應(yīng)該在模型中反映為并聯(lián)結(jié)構(gòu)或適用于特定任務(wù)階段及任務(wù)范圍的類似結(jié)構(gòu)。任務(wù)可靠性模型的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，用以估計(jì)產(chǎn)品在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中完成規(guī)定功能的概率。任務(wù)可靠性模型中所用產(chǎn)品單元的名稱標(biāo)志應(yīng)該與基本可靠性模型中所用的一致?！　〗⑾到y(tǒng)可靠性模型有以下作用和意義：　　1） 建立系統(tǒng)可靠性模型是可靠性工程重要工作項(xiàng)目，是可靠性保證大綱規(guī)定的必做的工作項(xiàng)目之一。　　2） 建立系統(tǒng)可靠性模型是可靠性指標(biāo)與維修性指標(biāo)分配與預(yù)計(jì)的基礎(chǔ)工作。　　3） 建立系統(tǒng)可靠性模型是可靠性分析、估算、評(píng)價(jià)的工具。　　4） 建立系統(tǒng)可靠性模型是對(duì)系統(tǒng)最佳方案權(quán)衡和優(yōu)化設(shè)計(jì)首先應(yīng)完成的工作項(xiàng)目?！　?） 建立系統(tǒng)可靠性模型是進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)重要措施之一。如余度設(shè)計(jì)等。　　2.2 可靠性模型－－－548注：此節(jié)多為圖形，沒(méi)有貼出，只貼出小節(jié)；　　2.2.1單元的故障均會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的故障，對(duì)這種系統(tǒng)應(yīng)建立串聯(lián)模型?！　?.2.2 可靠性并聯(lián)模型　　組成系統(tǒng)的所有單元都發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)才發(fā)生故障,對(duì)這樣的系統(tǒng)建立可靠性并聯(lián)模型?！　?.2.3 (m,n)并聯(lián)模型　　這種模型又叫表決系統(tǒng)模型, 它是由m個(gè)可靠度相同的分系統(tǒng)組成并聯(lián)結(jié)構(gòu), 其中有n個(gè)單元正常工作, 系統(tǒng)才能正常工作；　　2.2.4可靠性混合模型　　把若干串聯(lián)模型與并聯(lián)模型組合在一起，便構(gòu)成混合模型　　2.2.5簡(jiǎn)單旁聯(lián)模型　　組成產(chǎn)品的幾個(gè)單元中只需一個(gè)單元工作, 當(dāng)該單元工作故障時(shí)通過(guò)故障監(jiān)測(cè)及轉(zhuǎn)換裝置接到另一個(gè)單元進(jìn)行工作的模型, 就是旁聯(lián)模型?！　?.2.6復(fù)雜可靠性模型的建立　　對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)模型,如果是簡(jiǎn)單的串并或并串的混聯(lián)結(jié)構(gòu),其建模和數(shù)學(xué)模型的計(jì)算較簡(jiǎn)單。對(duì)很難轉(zhuǎn)換為簡(jiǎn)單的串并結(jié)構(gòu)模型的分析需采用其他方法,常用的有布爾真值法、概率展開(kāi)分析法、貝葉斯法等。下面就具體實(shí)例介紹用貝葉斯法分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)模型。如圖2.8所示。　　2.3 可靠性模型建立應(yīng)注意問(wèn)題　　2.3.1可靠性模型框圖的每個(gè)單元只表示一個(gè)功能單元。　　2.3.2可靠性模型框圖，應(yīng)與電氯聯(lián)接圖相區(qū)別。圖2.10a所示，是一個(gè)LC并聯(lián)振蕩回路，不論線圈L或是電容器C，任何一個(gè)失效，都導(dǎo)致回路失效。因而，雖在電氯聯(lián)接上二者并聯(lián)，但就可靠性框圖而言它應(yīng)是串聯(lián)模型，如圖2.10b所示?！　?.3.3 建立模型要根據(jù)失效模式?jīng)Q定;舉例說(shuō)明,兩電容并聯(lián)完成濾波功能,如電容器開(kāi)路失效為主要模式,其可靠性模型為并聯(lián)結(jié)構(gòu)模型, 如電容器短路失效為主要模式,其可靠性模型為串聯(lián)結(jié)構(gòu)模型?！　?a)電路 (b)開(kāi)路失效結(jié)構(gòu)模型 (c) 短路失效結(jié)構(gòu)模型　　圖2.11 并聯(lián)電容與其可靠性框圖　　2.3.4可靠性結(jié)構(gòu)模型框圖與數(shù)學(xué)模型應(yīng)與系統(tǒng)框圖、原理圖、工程圖等相協(xié)調(diào), 輸入輸出關(guān)系一致,并隨其更改而變化?！　?.3.5模型框圖應(yīng)在最低層次確定以后, 自上而下逐級(jí)展開(kāi),并逐級(jí)確定數(shù)學(xué)模型關(guān)系式。在附錄中給出建立可靠性結(jié)構(gòu)模型和數(shù)學(xué)模型的實(shí)例,見(jiàn)附錄例A1和附錄例A2?！　?.3.6建立可靠性框圖時(shí),應(yīng)確定系統(tǒng)功能,同一工作原理圖中的各單元,因?yàn)橥瓿傻娜蝿?wù)功能不同,其可靠性框圖也不一定相同。對(duì)多任務(wù)系統(tǒng) 應(yīng)針對(duì)各個(gè)功能建立可靠性結(jié)構(gòu)模型,如系統(tǒng)要求各任務(wù)功能都要保證,則系統(tǒng)的任務(wù)可靠性模型為各任務(wù)模型的串聯(lián)結(jié)構(gòu)?！　?.4 冗余設(shè)計(jì)　　當(dāng)構(gòu)成系統(tǒng)的單元可靠性不能滿足系統(tǒng)要求時(shí)，所采取的一種設(shè)計(jì)方法，尤其對(duì)于無(wú)法維修或要求不停機(jī)維修的系統(tǒng)更需要這種設(shè)計(jì)方法，對(duì)于執(zhí)行特殊任務(wù)和對(duì)于安全性要求非常高的系統(tǒng)特別需要這種設(shè)計(jì)方法，它是提高系統(tǒng)任務(wù)可靠性有效方法之一?！　∪哂嘞到y(tǒng)可分工作冗余系統(tǒng)和非工作冗余系統(tǒng),工作冗余系統(tǒng)是并聯(lián)各單元同機(jī)工作,如本標(biāo)準(zhǔn)2.2.2 中可靠性并聯(lián)模型和2.2.3中(m,n)并聯(lián)模型,而非工作冗余系統(tǒng)中的非運(yùn)行狀態(tài)備用只有一個(gè)單元工作,其余處于單元待機(jī)狀態(tài),當(dāng)工作單元失效時(shí),儲(chǔ)備單元通過(guò)開(kāi)關(guān)逐個(gè)替換,直到所有單元失效,系統(tǒng)才失效, 如本標(biāo)準(zhǔn)2.2.5 中的簡(jiǎn)單旁聯(lián)模型,其中的倒換開(kāi)關(guān)也可作為一個(gè)單元加以考慮。另外, 非工作冗余系統(tǒng)還有運(yùn)行狀態(tài)備用,即所謂熱備份,其結(jié)構(gòu)模型工程上近似等同并聯(lián)模型?！　≡诠こ讨?，冗余設(shè)計(jì)應(yīng)注意下述問(wèn)題：　　2.4.1在進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在可靠性、體積、重量及成本四者之間進(jìn)行權(quán)衡優(yōu)化設(shè)計(jì)?！　?.4.2在進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)時(shí)，不是構(gòu)成系統(tǒng)所有的單元都需要進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)，應(yīng)選取那些可靠性薄弱環(huán)節(jié)和對(duì)執(zhí)行任務(wù)及安全性影響至關(guān)重要單元進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)。　　2.4.3為了提高系統(tǒng)的任務(wù)可靠性，可以對(duì)單元進(jìn)行如下權(quán)衡：如果提高單元的元器件可靠性可以與進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)有相同可靠性水平。同時(shí)，提高單元的元器件水平較易且成本不高，那就采取提高單元的元器件可靠性水平，即選用高可靠元器件，尤其對(duì)長(zhǎng)期工作的通訊產(chǎn)品尤為重要，往往在較長(zhǎng)工作時(shí)間更顯現(xiàn)出選用高可靠元器件的優(yōu)越性　　2.4.4在設(shè)計(jì)時(shí)，替代功能冗余能使完成不同功能的單元，一旦其中某單元發(fā)生故障時(shí)，其它單元可轉(zhuǎn)換功能，予以替代。對(duì)移動(dòng)通訊產(chǎn)品還可以采用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)重組冗余設(shè)計(jì)，如站與站之間通過(guò)呼吸吞吐予以發(fā)射信號(hào)覆蓋，使用戶接收不中斷信號(hào)，可以與硬件冗余設(shè)計(jì)有異曲同工的妙處，計(jì)算公式為
“ 服務(wù)器、路由器和交換機(jī)等對(duì)可靠性要求較高的設(shè)備中廣泛使用兩個(gè)或兩個(gè)以上的電源同時(shí)供電，這種多電源供電技術(shù)的學(xué)術(shù)名稱為“冗余電源（redundant power supply）”。在冗余電源系統(tǒng)中，多個(gè)電源模塊平均承擔(dān)系統(tǒng)負(fù)荷，一旦其中某個(gè)模塊出現(xiàn)問(wèn)題而停止供電時(shí)，剩余的電源模塊便平均承擔(dān)多出來(lái)的電源負(fù)載?！狈催^(guò)來(lái)說(shuō)非冗余電源就是不支持多電源協(xié)同工作的玩意咯
文章TAG：冗余冗余系統(tǒng)系統(tǒng)什么冗余系統(tǒng)

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