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故障稳定性与冗余


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故障稳定性与冗余

可靠性和冗余

对控制系统来说,可靠性是最重要的要求之一。TRACE MODE® 6致力于为您提供最大限度的控制系统可靠性。它为从单个探测器到企业级服务器的各级别控制系统都准备了 防错工程设计系统 内置的冗余

控制系统大多数组件的冗余特性是系统自动提供的,不需要额外的编程。在TRACE MODE集成开发系统中,只需点击鼠标就可以很方便地建立冗余PC或PLC节点。同时,带有双重和3重冗余的控制系统的建立也变得前所未有的简单

下面我们详细地介绍 TRACE MODE控制系统可靠性方面的特性:传感器冗余和诊断

Micro TRACE MODE® 可靠性保证系统(针对控制器)允许控制所获取信号的质量并提供冗余。当与数字接口传感器的通信中断时,所有来自该传感器的信号都被标记为硬件无效。硬件或软件无效的标记与测量值一起在TRACE MODE的通道内传输,并作为通道的一个属性可以被算法所使用。开发者可以充分利用5种IEC 61131-3 标准编程语言灵活地调整传感器冗余算法对于传感器或传感器组(例如I/O卡)没有冗余度方面的限制。可以很容易地建立双重和3重冗余系统。因此,TRACE MODE可以用于构建控制系统,实时监控传感器信号质量,并提供冗余特性以提升系统整体可靠性。

控制器的可靠性和冗余

TRACE MODE能够确保由Micro TRACE MODE编程的工业控制器的热冗余。通常,这种热冗余用于保证危险过程控制系统的可靠性. 用户可以灵活地调整控制器冗余算法,并按照特定控制系统的要求进行修改。

TRACE MODE提供下列热冗余技术:

  • 为备份SOFTLOGIC控制器自动建立通道数据库;
  • 控制器冗余:主控制器故障时,自动将数据流切换到备份SOFTLOGIC控制器;
  • 在主/备SOFTLOGIC控制器间同步实时数据;

控制器的双重或3重冗余并不影响传感器的备份。可以为每个信号提供传感器冗余。用户可以自己决定两个冗余的控制器是分别从各自的传感器获取指定技术参数的数据,还是由一个传感器作为源,向两个控制器提供信息。

 

TRACE MODE 6的可靠性保证系统还支持看门狗计数器, 这能够在系统停机时帮助重新启动控制器或者工控机。 控制系统的所有控制器的运行是相互独立的。I-NET TRACE MODE网络协议确保了控制系统的可靠性和自动防故障能力。即使某个控制器或者服务器发生故障,也不会对整个系统造成破坏,不会发生因为对故障设备的持续查询而造成的网络负荷超载。 如果不用Micro TRACE MODE,而使用其它的PLC编程语言,那么系统的可靠性将通过如下方式得以保证:在HMI PC会产生硬件有效标记,表示可以与PLC进行通信。如果使用的PLC或者OPC服务器支持信号质量控制,通信质量标记可以通过单独的TRACE MODE通道输入。TRACE MODE将参考这个通道值来生成硬件有效/无效标记。在开发用于PLC或自动防故障TRACE MODE服务器的信号冗余的模版算法时,这种技术将有所帮助。

 SCADA/HMI服务器的冗余

 基于TRACE MODE的SCADA/HMI PC的可靠性是由多个网络适配器和PLC通信线路冗余来保证的。当主适配器发生故障时,系统应自动实时将服务器切换到备份网络适配器。 分布式控制系统的可靠性和防故障能力由控制系统服务器的热冗余提供 – 实时监控器, 文档服务器记录器

TRACE MODE 6支持服务器的双重和3重冗余:

  • 在TRACE MODE® 6开发系统中对冗余节点的自动复制会引起工程的自动编译;
  • 在主服务器和备份服务器之间自动同步实时数据;
  • 主服务器发生故障时,自动将数据流切换到冗余服务器;
  • 系统启动时,自动决定服务器的主/备状态;当主服务器从故障中恢复后,自动解决服务器间的状态冲突;
  • 将所有故障和切换信息记录到备份服务器。

和服务器的冗余一样,I/O卡和控制器冗余的最可靠的防故障方法是TRACE MODE® 6服务器的3重冗余配置。这样看来,为保证飞行可靠性采用3重冗余系统就不足为奇了。

客户端的可靠性和冗余

客户端-服务器结构共同的弱点是对整个控制系统的运行能力的依赖,远远超过对服务器的依赖(一旦服务器发生故障,所有相连的客户端将停止接收数据)。 TRACE MODE 6 SCADA很容易就解决了这个问题,它提供了提升服务器-客户端结构可靠性的最新技术,当主服务器故障时自动将客户端PC切换到备份服务器。系统支持双重和3重冗余服务器。服务器发生故障时,TRACE MODE SCADA客户端自动切换到备份数据源,如果备份服务器也发生故障,就接着转到下一个冗余PC。

对基于TRACE MODE的控制系统来说,客户端—服务器的可靠性不存在问题。

无疑,开发可靠的自动防故障控制系统,并具有热冗余特性,是一件很复杂的工作,但是TRACE MODE的自动编译技术和TRACE MODE 6强大的调试工具会一直为开发者提供帮助。

有/无冗余的可靠性

TRACE MODE® 6还提供了为没有热冗余措施的控制系统提升可靠性的方法。首先,有两种在服务器和控制器之间正确恢复数据交换的新机制: "发送" and "读取". “发送”选项将所有的控制值发送到恢复后的节点,与这些值上次发生改变的时间无关。“读取”表示抢先从已恢复节点接收信道。这样,节点间的通信恢复后能够为所有节点提供数据的当前值。这两个功能还可以用于两个服务器之间、服务器与控制器之间或者两个SOFTLOGIC控制器之间的数据交换。

另一个用于提高控制系统可靠性的工具是实时转储,它将指定节点的所有通道的实时值保存在一个文件里。所有的实时值按照预先设定的周期保存在这个文件里,供服务器在重启过程中读取,作为通道的初始值。这样,重启动服务器不会对控制系统的运行造成实质的影响。

TRACE MODE® 6 SOFTLOGIC-SCADA/HMI-MES-EAM-HRM 集成系统提供了先进的技术以保证控制系统的可靠性和自动恢复功能。其冗余特性是自动的,而且非常易于实施。 



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