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双重冗余PLC控制系统的可靠性与可用性研究

双重冗余PLC控制系统的可靠性与可用性研究

点击数:7504 次   录入时间:03-04 11:52:37   整理:http://www.55dianzi.com   PLC入门

  冗余系统由两个结构完全相同的ControlLogix、机架组成,它们各自的电源适配器PSCA分别由冗余电源P1P2供电。每个机架上有多个模块插槽,包括一个控制器模块CPU(L63)ControlNet通信模块CN-BR、冗余模块SRM等。CNBRControlNet网络接口的信息转换模块,CPU可通过该模块接人ControlNet网络。ControlLogix系统支持热插拔技术,它可以选择混合网络通信以满足实际应用需要。

  与ContmlNet网络连接的所有模块一般都有两个独立的ControlNet通道ABCNBR模块可连接两个独立的链路,每条介质链路可支持卯个节点,从而实现介质冗余及CPU模块的冗余。

  在通信和控制时,冗余的两个链路和CPU模块同时树目同的作用。当A链路出现故障时,B链路仍起通信和控制作用;当一个CPU出现故障时,另一个冗余CPU则接替承担任务。这种双重CPU冗余方式解决了普通热备系统发生故障时存在切换时间过长的问题,保证了控制的实时性和可靠性圈。系统改造设计采用了电源、CPUContro1Net总线网络等多种冗余技术相结合的技术,系统可靠性得到了提高。

  二、冗余控制系统可靠性

 

  2.1可靠性评价指标

  可靠性是指元件或系统在规定的工作条件下和规定的时间内具有正常工作性能的能力。衡量一个控制系统可靠性的指标通常有可靠度R(rehability)、平均无故障工作时间MTBF(mean time between failures)和故障率入等。

  可靠度R指元件或系统从开始工作起,在规定条件下的工作周期内达到所规定的性能,即处于无故障的正常工作状态的概率,用R(t)表示。它是规定时间t的函数,规定时间t越长,R(t)越小。

  平均无故障工作时间MTBF指可修复的元件或系统在相邻故障之间的平均正常工作时间。

  故障率人通常指瞬时故障率,又称失效率,即指能工作到某个时间的元件或系统在连续单位时间内发生故障的比例。

  2.2系统可靠性根据

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