冗余系统，什么叫plc冗余控制系统与热备用

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1，什么叫plc冗余控制系统与热备用
2，什么是冗余控制器
3，PLC中冗余系统什么意思
4，什么是PLC冗余系统
5，容错系统与冗余系统的区别机房综合布线
6，什么是工作冗余系统和非工作冗余系统

1，什么叫plc冗余控制系统与热备用

冗余一般分两部分，一部分是CPU冗余，另一部分是I/O冗余。CPU冗余应用较多，很多高端的PLC都支持冗余，一般是2个同时工作的CPU，运行了相同的程序，有软件或硬件跟踪功能，动态同步运行，互为备用。一个有问题自动切换。要求高可靠的系统（对安全要求很高），硬件I/O都是冗余的，每个信号同时有2-3个输入，输出也是2个卡件同时输出，内部互为备用，真是只有一个在输出。还有其他的冗余方式，如3V2技术等。热备用不一定是冗余的关系，只是并列运行，不一定有同步自动跟踪、仲裁等，只有简单的切换或手动切换。

什么叫plc冗余控制系统与热备用

2，什么是冗余控制器

就是多个控制器同步的执行相应的代码，但其中一台控制器失灵时，其余的控制器仍能保证整套系统安全和可靠运行。

a．控制单元的冗余（1）重要的过程单元：cpu（包括存储器）及电源均应1b1冗余。（2）在需要时也可选用plc硬件与热备软件构成的热备冗余系统、2重化或3重化冗余容错系统等。b． i/o接口单元的冗余（1）控制回路的多点i/o卡应冗余配置。（2）重要检测点的多点i/o卡可冗余配置。3）根据需要对重要的i/o信号，可选用2重化或3重化的i/o接口单元。理论似乎很简单，但是实践起来是很难的，我之前是在东训学习的，那里提供实操设备，老师也很负责，学起来不费力。

什么是冗余控制器

3，PLC中冗余系统什么意思

plc冗余可以分为软件冗余和硬件冗余两种。硬件冗余实现方式下对硬件型号有所要求，连接方式也不同，但对软件并无特殊要求。总是一个为master，另一个为slave。 slave从master拷贝所有数据备用。系统监测到master异常时，自动无间隙实现slave的投入。软件冗余投资不会太大，通过软件设计实现数据的读取、备用，监测到异常时自动切换。

冗余分硬件冗余跟软件冗余，或者软件+硬件冗余，最重的作用都是提高系统的稳定性！在一套系统出现问题的时候，另外一套后备系统能无缝的切换上去。正常是电源，CPU，I/O。通讯，都冗余了！才能实现真正的冗余

PLC中冗余系统什么意思

4，什么是PLC冗余系统

PLC冗余可以分为：软件冗余和硬件冗余。硬件冗余对硬件型号有所要求，连接方式也不同，但对软件并无特殊要求。在工业自动化系统中大量选用可编程逻辑控制器(PLC)作为控制器，随着技术的发展又组建冗余系统进一步提高系统的可靠性。目前冗余的分类方式很多，而采用PLC冗余方式的有两种，即软冗余和硬亢余。硬冗余系统的冗余结构确保了任何时候的系统可靠性，例如所有的重要部件都是冗余配置。这包括了冗余的CPU、供电模件和用于冗余CPU通信的同步模块。根据特定的自动化控制过程需要，还可以配置冗余客户服务器、冗余通讯介质、冗余接口模件IM153-2等。冗余系统的优点在于：一、以现有的系统为依托，不需要任何时间或科研投入，可以立即实现；二、配置、安装、使用简单，无需额外的培训、设计等；三、使用冗余系统，理论上来讲，系统的故障率可以接近为零。冗余系统的缺点在于：一、使用冗余系统就代表该系统臃肿，不简洁；二：投入成本巨大，需要购买额外的系统，以及增加该系统后的后期维护成本等；三、完全独立的系统并不存在，所以冗余系统最大的缺点在于，相互独立的配置之间会互相影响（尤其是依靠人的冗余系统），可靠性相对理论计算会大幅度下降。扩展资料：冗余系统因为前期投入巨大，后期的维护成本高，所以只有在高风险（包括金融风险、行政风险、管理风险以及危及生命安全的风险）行业应用比较广泛，如：金融领域、核安全领域、航空领域、煤矿等领域。银行中的数据非常重要，即使服务器小概率的故障，也会有很大影响，甚至会影响一个国家的金融体系的稳定。所以，每一个银行的数据至少同时存在两个以上的不同地点的服务器中（这就是一个简单的冗余系统），需要明白的是这个跟备份不一样，备份可以是先存储，再备份，而银行系统的冗余系统是同时更改，以保证在任意时间，任意一个服务器的故障，都不会引起数据失真。生活中，也有比较常见的冗余系统，如运货的重卡，在卡车载重的后轮胎上，任意一个轴承上的一边至少有两个轮胎，其实仅需要一个轮胎，重卡就可以正常运行，另外一个轮胎就是冗余系统了。冗余系统不一定非要是软件类的系统或机械类的设备，也可以是人（广义上来说人也是系统的一部分），但用人来当冗余系统的话，可靠性会更低，因为人的判断更易受外界因素的干扰。参考资料：百度百科---冗余系统

PLC冗余可以分为：软件冗余和硬件冗余。硬件冗余对硬件型号有所要求，连接方式也不同，但对软件并无特殊要求。在工业自动化系统中大量选用可编程逻辑控制器(PLC)作为控制器，随着技术的发展又组建冗余系统进一步提高系统的可靠性。目前冗余的分类方式很多，而采用PLC冗余方式的有两种，即软冗余和硬亢余。西门子公司在软、硬冗余两方面均给出了解决方案。而基于硬冗余的可靠性高，但构建系统成本也较高。而基于S7300或S7400的软冗余是一种成本低又能提高可靠性的方案。目前，软冗余系统已经在冶金、交通、电力、化工、污水处理等工业控制工程中得到了较广泛的应用。但是对于软冗余的性能仍没有进行系统的研究。　　硬冗余系统的冗余结构确保了任何时候的系统可靠性，例如所有的重要部件都是冗余配置。这包括了冗余的CPU、供电模件和用于冗余CPU通信的同步模块。根据特定的自动化控制过程需要，还可以配置冗余客户服务器、冗余通讯介质、冗余接口模件IM153-2等。　　硬冗余系统能够：　　1. 平滑的主从切换　　2. 自动事件同步　　3. 集成的错误识别和错误定位功能　　4. 操作期间可对系统进行修改　　5. 类似标准CPU的在线编程　　6. 下载程序时，只考虑单个CPU，程序可自动拷贝到另一个CPU中。　　7. CPU修复后自动再进入。　　8. 运行中所有部件可更换。软冗余实现原理：系统运行过程中两个CPU同时启动和运行，但是在正常运行时只有主CPU发出控制命令，而备用CPU检测主CPU状态和记录主CPU发出的命令，当主CPU发生故障时能够延续当时的实际状态接替主CPU发出执行命令。与主CPU通信的IM1532模块处于激活状态时主CPU能访问I／0模块。当系统发生特定故障时，系统可以实现主备切换，备站接替主站继续运行。

a．控制单元的冗余（1）重要的过程单元：CPU（包括存储器）及电源均应1B1冗余。（2）在需要时也可选用PLC硬件与热备软件构成的热备冗余系统、2重化或3重化冗余容错系统等。b． I/O接口单元的冗余（1）控制回路的多点I/O卡应冗余配置。（2）重要检测点的多点I/O卡可冗余配置。3）根据需要对重要的I/O信号，可选用2重化或3重化的I/O接口单元。理论似乎很简单，但是实践起来是很难的，我之前是在东训学习的，那里提供实操设备，老师也很负责，学起来不费力。

5，容错系统与冗余系统的区别机房综合布线

冗余：定义：指重复配置系统的一些部件,当系统发生故障时,冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作,由此减少系统的故障时间。通常指通过多重备份来增加系统的可靠性常见冗余系统配件有：　电源:高端服务器产品中普通采用双电源系统,这两个电源是负载均衡的,即在系统工作时它们都为系统提供电力,当一个电源出现故障时,另一个电源就承担所有的负载。有些服务器系统实现了DC的冗余,另一些服务器产品如 Micron公司的NetFRAME 9000实现了AC、DC的全冗余。　存储子系统:存储子系统是整个服务器系统中最容易发生故障的地方。以下几种方法可以实现该系统的冗余。　　磁盘镜像:将相同的数据分别写入两个磁盘中: 　　磁盘双联:为镜像磁盘增加了一个I/O控制器,就形成了磁盘双联,使总线争用情况得到改善; 　RAID:廉价冗余磁盘阵列（Redundant array of inexpensive disks）的缩写。顾名思义,它由几个磁盘组成,通过一个控制器协调运动机制使单个数据流依次写入这几个磁盘中。RAID3系统由5个磁盘构成,其中4 个磁盘存储数据,1个磁盘存储校验信息。如果一个磁盘发生故障,可以在线更换故障盘,并通过另3个磁盘和校验盘重新创建新盘上的数据。RAID5将校验信息分布在5个磁盘上,这样可更换任一磁盘,其余与RAID3相同。　I/O卡:对服务器来说,主要指网卡和硬盘控制卡的冗余。网卡冗余是在服务器中插上双网卡。冗余网卡技术原为大型机及中型机上的技术,现在也逐渐被PC服务器所拥有。PC服务器如 Micron公司的NetFRAME9200最多实现4个网卡的冗余,这4个网卡各承担25％的网络流量。康柏公司的所有 ProSignia/Proliant服务器都具有容错冗余双网卡。　PCI总线:代表Micron公司最高技术水平的产品NetFRAME 9200采用三重对等PCI技术,优化PCI总线的带宽,提升硬盘、网卡等高速设备的数据传输速度。　CPU:系统中主处理器并不会经常出现故障,但对称多处理器（SMP）能让多个CPU分担工作以提供某种程度的容错。容错：容错是用冗余的资源使计算机具有容忍故障的能力，即在产生故障的情况下，仍有能力将指定的算法继续完成。容错的基本思想首先来自于硬件容错，1950-1970年，硬件容错在理论和应用上都有重大的发展，目前已成为一种成熟的技术并应用到实际系统中，如双CPU，双电源等，军事上出现了容错计算机；软件容错的基本思想是从硬件容错中引伸过来的，70年代中期开始认识到软件容错的潜在作用；数据容错的策略即数据备份；网络容错将硬件容错和软件容错两方面的技术融合在一起并有新的发展。容错技术是指在一定程度上容忍故障的技术，也称为故障掩盖技术（fault masking）。采用容错技术的系统称容错系统。容错主要依靠冗余设计来实现，它以增加资源的办法换取可靠性。由于资源的不同，冗余技术分为硬件冗余、软件冗余、时间冗余和信息冗余。硬件冗余是通过硬件的重复使用来获得容错能力。软件冗余的基本思想是用多个不同软件执行同一功能，利用软件设计差异来实现容错。信息冗余是利用在数据中外加的一部分信息位来检测或纠正信息在运算或传输中的错误而达到容错。在通信和计算机系统中，常用的可靠性编码包括：奇偶校验码、循环冗余码CRC、汉明码等。时间冗余是通过消耗时间资源来实现容错，其基本思想是重复运算以检测故障。按照重复运算是在指令级还是程序级分为指令复执程序复算。指令复执当指令执行的结果送到目的地址中，如果这时有错误恢复请求信号，则重新执行该指令。程序复算常用程序滚回技术。例如将机器运行的某一时刻称作检查点，此时检查系统运行的状态是否正确，不论正确与否，都将这一状态存储起来，一旦发现运行故障，就返回到最近一次正确的检查点重新运行。冗余设计可以是元器件级的冗余设计，也可以是部件级的、分系统级的、或系统级的冗余设计。冗余要消耗资源，应当在可靠性与资源消耗之间进行权衡和折衷。容错系统工作过程包括自动侦测、自动切换、自动恢复。（1）自动侦测(Auto-Detect)运行中自动地通过专用的冗余侦测线路和软件判断系统运行情况，检测冗余系统各冗余单元是否存在故障（包括硬件单元或软件单元），发现可能的错误和故障，进行判断与分析。确认主机出错后，启动后备系统。侦测程序需要检查主机硬件（处理器与外设部件）、主机网络、操作系统、数据库、重要应用程序、外部存储子系统（如磁盘阵列）等。为了保证侦测的正确性，防止错误判断，系统可以设置安全侦测时间、侦测时间间隔、侦测次数等安全系数，通过冗余通信连线，收集并记录这些数据，作出分析处理。数据可信是切换的基础。（2）自动切换(Auto-Switch)当确认某一主机出错时，正常主机除了保证自身原来的任务继续运行外，将根据各种不同的容错后备模式，接管预先设定的后备作业程序，进行后续程序及服务。系统的接管工作包括文件系统、数据库、系统环境（操作系统平台）、网络地址和应用程序等。如果不能确定系统出错，容错监控中心通过与管理者交互，进行有效的处理，决定切换基础、条件、时延、断点。（3）自动恢复(Auto-Recovery)故障主机被替换后，进行故障隔离，离线进行故障修复。修复后通过冗余通信线与正常主机连线，继而将原来的工作程序和磁盘上的数据自动切换回修复完成的主机上。这个自动完成的恢复过程用户可以预先设置，也可以设置为半自动或不恢复。例如网络容错。电话线作为数据专线的备份，服务器采用双机磁盘镜像、双网卡方式实现双网络备份。应用具有容错功能的网络设备，如3COM的交换机，CISCO的路由器，MOTORLA的调制解调器等都具有容错功能。

容错简单地来说，就是发出错误的指令，经过系统自行纠错之后执行正确的指令。冗余在数据中心内一般指网络冗余和电力冗余，网络冗余一般采用两家以上的网络服务提供商，保证在一家网络断路时，数据中心还能继续运行。电力冗余一般国内是两路市电，或一路市电加一路柴油发电机组。保证电力的正常供应。

6，什么是工作冗余系统和非工作冗余系统

第二章系统可靠性模型建立与冗余设计 Post By：2009-11-14 10:14:47 [只看该作者]　　第二章系统可靠性模型建立与冗余设计　　第二章系统可靠性模型建立与冗余设计　　2.1 概述　　2.2 可靠性模型　　2.3 可靠性模型建立应注意问题　　2.4 冗余设计　　第二章系统可靠性模型建立与冗余设计　　2.1 概述　　系统可靠性模型是指系统的可靠性结构模型（又称可靠性框图）和对应的可靠性数学模型总称。所谓可靠性结构模型是指从可靠性观点出发，依照系统各单元间存在的功能逻辑关系，用框图将这种关系表达出来。用数学方法对这种关系加已描述，这就是可靠性数学模型。　　建立系统可靠性模型是可靠性工程中重要工作项目之一。它是进行可靠性指标预计、分配及可靠性分析、评估以及权衡和优化设计重要的基础和手段。建立系统可靠性模型应在系统研制早期进行，随着研制工作进展和设计上更动，系统可靠性模型要不断深入完善和修改。　　系统的可靠性模型分为基本可靠性模型和任务可靠性模型。　　基本可靠性模型包括一个可靠性框图和一个相应的可靠性数学模型。基本可靠性模型是一个串联模型，包括那些冗余或替代工作模式的单元都按串联处理，用以估计产品及其组成单元引起的维修及后勤保障要求。基本可靠性模型的详细程序应该达到产品规定的分析层次，以获得可以利用的信息。而且失效率数据对该层次产品设计来说能够作为考虑维修和后勤保障要求的依据。　　任务可靠性模型包括一个可靠性框图和一个相应的数学模型。任务可靠性模型应该能描述在完成任务过程中产品各单元的预定用途。预定用于冗余或替代的单元应该在模型中反映为并联结构或适用于特定任务阶段及任务范围的类似结构。任务可靠性模型的结构比较复杂，用以估计产品在执行任务过程中完成规定功能的概率。任务可靠性模型中所用产品单元的名称标志应该与基本可靠性模型中所用的一致。　　建立系统可靠性模型有以下作用和意义：　　1）建立系统可靠性模型是可靠性工程重要工作项目，是可靠性保证大纲规定的必做的工作项目之一。　　2）建立系统可靠性模型是可靠性指标与维修性指标分配与预计的基础工作。　　3）建立系统可靠性模型是可靠性分析、估算、评价的工具。　　4）建立系统可靠性模型是对系统最佳方案权衡和优化设计首先应完成的工作项目。　　5）建立系统可靠性模型是进行可靠性设计重要措施之一。如余度设计等。　　2.2 可靠性模型－－－548注：此节多为图形，没有贴出，只贴出小节；　　2.2.1单元的故障均会导致整个系统的故障，对这种系统应建立串联模型。　　2.2.2 可靠性并联模型　　组成系统的所有单元都发生故障时系统才发生故障,对这样的系统建立可靠性并联模型。　　2.2.3 (m,n)并联模型　　这种模型又叫表决系统模型, 它是由m个可靠度相同的分系统组成并联结构, 其中有n个单元正常工作, 系统才能正常工作；　　2.2.4可靠性混合模型　　把若干串联模型与并联模型组合在一起，便构成混合模型　　2.2.5简单旁联模型　　组成产品的几个单元中只需一个单元工作, 当该单元工作故障时通过故障监测及转换装置接到另一个单元进行工作的模型, 就是旁联模型。　　2.2.6复杂可靠性模型的建立　　对于复杂结构模型,如果是简单的串并或并串的混联结构,其建模和数学模型的计算较简单。对很难转换为简单的串并结构模型的分析需采用其他方法,常用的有布尔真值法、概率展开分析法、贝叶斯法等。下面就具体实例介绍用贝叶斯法分析复杂结构模型。如图2.8所示。　　2.3 可靠性模型建立应注意问题　　2.3.1可靠性模型框图的每个单元只表示一个功能单元。　　2.3.2可靠性模型框图，应与电氯联接图相区别。图2.10a所示，是一个LC并联振荡回路，不论线圈L或是电容器C，任何一个失效，都导致回路失效。因而，虽在电氯联接上二者并联，但就可靠性框图而言它应是串联模型，如图2.10b所示。　　2.3.3 建立模型要根据失效模式决定;举例说明,两电容并联完成滤波功能,如电容器开路失效为主要模式,其可靠性模型为并联结构模型, 如电容器短路失效为主要模式,其可靠性模型为串联结构模型。　　(a)电路 (b)开路失效结构模型 (c) 短路失效结构模型　　图2.11 并联电容与其可靠性框图　　2.3.4可靠性结构模型框图与数学模型应与系统框图、原理图、工程图等相协调, 输入输出关系一致,并随其更改而变化。　　2.3.5模型框图应在最低层次确定以后, 自上而下逐级展开,并逐级确定数学模型关系式。在附录中给出建立可靠性结构模型和数学模型的实例,见附录例A1和附录例A2。　　2.3.6建立可靠性框图时,应确定系统功能,同一工作原理图中的各单元,因为完成的任务功能不同,其可靠性框图也不一定相同。对多任务系统应针对各个功能建立可靠性结构模型,如系统要求各任务功能都要保证,则系统的任务可靠性模型为各任务模型的串联结构。　　2.4 冗余设计　　当构成系统的单元可靠性不能满足系统要求时，所采取的一种设计方法，尤其对于无法维修或要求不停机维修的系统更需要这种设计方法，对于执行特殊任务和对于安全性要求非常高的系统特别需要这种设计方法，它是提高系统任务可靠性有效方法之一。　　冗余系统可分工作冗余系统和非工作冗余系统,工作冗余系统是并联各单元同机工作,如本标准2.2.2 中可靠性并联模型和2.2.3中(m,n)并联模型,而非工作冗余系统中的非运行状态备用只有一个单元工作,其余处于单元待机状态,当工作单元失效时,储备单元通过开关逐个替换,直到所有单元失效,系统才失效, 如本标准2.2.5 中的简单旁联模型,其中的倒换开关也可作为一个单元加以考虑。另外, 非工作冗余系统还有运行状态备用,即所谓热备份,其结构模型工程上近似等同并联模型。　　在工程中，冗余设计应注意下述问题：　　2.4.1在进行冗余设计时应在可靠性、体积、重量及成本四者之间进行权衡优化设计。　　2.4.2在进行冗余设计时，不是构成系统所有的单元都需要进行冗余设计，应选取那些可靠性薄弱环节和对执行任务及安全性影响至关重要单元进行冗余设计。　　2.4.3为了提高系统的任务可靠性，可以对单元进行如下权衡：如果提高单元的元器件可靠性可以与进行冗余设计有相同可靠性水平。同时，提高单元的元器件水平较易且成本不高，那就采取提高单元的元器件可靠性水平，即选用高可靠元器件，尤其对长期工作的通讯产品尤为重要，往往在较长工作时间更显现出选用高可靠元器件的优越性　　2.4.4在设计时，替代功能冗余能使完成不同功能的单元，一旦其中某单元发生故障时，其它单元可转换功能，予以替代。对移动通讯产品还可以采用实时动态重组冗余设计，如站与站之间通过呼吸吞吐予以发射信号覆盖，使用户接收不中断信号，可以与硬件冗余设计有异曲同工的妙处，计算公式为

“ 服务器、路由器和交换机等对可靠性要求较高的设备中广泛使用两个或两个以上的电源同时供电，这种多电源供电技术的学术名称为“冗余电源（redundant power supply）”。在冗余电源系统中，多个电源模块平均承担系统负荷，一旦其中某个模块出现问题而停止供电时，剩余的电源模块便平均承担多出来的电源负载。”反过来说非冗余电源就是不支持多电源协同工作的玩意咯