控制系统的RAS技术.pdf

1998中 国 控 制 与 决 策 学 术 年 会 论 文 集 控制系统的RAS技术 杨 越 朱亚环 . (东北大学信息科学与工程学院 ·沈阳.110006) (沈阳大学) l l e s l . 摘 要 综述DCS系统FI的RAS技术，包括故陈保险方法，容错技术，故障自检技术，故障维 1 1 护盘的功能和最近发展起来的远距离维护系统的功能. 火 少 口 关锐词 DCS,RAS技术，维护盘，远距离维护 了 ， 1概 述 随着分散控制系统的功能和处理能力的增强，系统越来越复杂，对其RAS性能，即可靠 性、可用性和可维护性提出了越来越高的要求。各个控制系统的制造厂家都把提供高水平的 RAS产品作为其基本出发点，即要求提供的系统:1)不产生故障;2)不受故障的影响，系统可 以继续运行;3)发生故障时能迅速修复。 本文介绍为提高控制系统的RAS性能一般采用的技术. 2 DCS中的RAS技术 (1)故障保险 在系统中发生故障或错误时，为了使系统不致于完全不能工作而采用的适当措施或对策 称为故障保险。根据故障的性质，可以进行如下处理; 1)再投入处理。对于数据传送错误、母线传送错误等可能由于偶然干扰引起的哲时性故 障，可以再试行传送，不要立即停止系统的传送. 2)降级运行处理.对于1/O各故障、传送部分的故障等可以减少功能，使系统继续运行. 特别是对1/O，在系统设计时，可以分成组，与故障I/O同组的I/O停止运行，其它组的1/O可 以继续运行.1/O板可以在线更换. 3)系统停止的处理。在发生系统不能继续运行的严重故体时(例如电撅断电、处理器故 障、系统时钟停止等)，根据设定可以选择停机或者维持现有抬出继续运行. (2)容错技术 在控制系统某些组成部分出现故障或差错时，仍能正常工作的技术称为容错技术。在容错 技术中，提高系统工作可靠性的方法有自检技术和冗余技术.这里先介绍冗余技术。 DCS中广泛应用冗余技术，对于关键部位，大多采用双重冗余技术.包括: CUP双重化.控制工作站的主要CPU双重化，这时LAN板也双重化. ·内部总线双重化。将控制工作站的控制运算部分与PI/O单元相连的内部总线双重化。 ·电源双重化。与CPU双重化同时，控制工作站电源也双里化。 必要时，操作员工作站可以双重化。 (3)故康自检技术 1057 ‘ 自检是指系统在发生非致命性故障时能自动发现故障和确定故障的性质、部位，并自动采 取措施f换或隔离产生故障的部分。 自检孺采用诊断技术，可用硬件或软件实现.由于容错系统的实现要求系统必须具有重复 部件或后备部件，或具有多个完成某种功能的通道，因此，自检技术常配合冗余技术使用。 1)对于控制工作站的自检 。处理器。对于双重化的处理器，采用两处理器输出比较的方法，用硬件诊断，或用徽程序 对控制、运算进行诊断. CUP内部总线。数据、地址、读写信号均奇偶符号化，用奇偶校验回路进行自检. 。存储器。用硬件进行奇偶校验，或用软件进行读写校验,ROM总和校验。 ·通信。用硬件进行CRC码校验，或用软件进行传送格式、响应校验。 I/O部件。用硬件进行A/D,