常见的冗余区域，这些区域是⽤户将软件应⽤程序集成到⾃动化系统中时常听到的。 冗余是指系统中的备份组件可以在主要组件发⽣故障时接管它们的⼯作。但是备份哪些组件？任何对你的操作⾄关重要的组件，都可能是⼀个会阻⽌整个过程的单点故障。 冗余概念
冗余，是指冗余系統的两个或多个处理器之间要经常⽐较各⾃的状态，根据定的规则以决定系统是否⼯作在正常的状，这种状态⽐较和系統可靠性的判定也被成为同步。冗余分为⼯作元余和后备元余。⼯作冗余是⼀种两个或以上的单元并⾏⼯作的并联模型，平时由各处单元平均负担⼯作；后备冗余平时只需要⼀个单元⼯作，另⼀个单元冗余的⽤于待机备⽤。 储备技术
冗余技术⼜称储备技术，是指采⽤备⽤的硬件或软件参与系统的运⾏或处于准备状态，⼀旦系統出现故障，能⾃动切换，保持系统不间断地正常⼯作。它利⽤系统的并联模型来提⾼系统可靠性的⼀种⼿段。
冗余控制
冗余控制，严格来讲是指采⽤⼀定或成倍量的设备或元器件的⽅式组成控制系統来参加控制，当某⼀设备或元器件发⽣故障⽽坏时，它可以通过硬件、软件或⼈为⽅式，相互切換作为后备设备或元器件，替代因故障⽽损的设备或元器件，保持系統正常⼯作，使控制因意外⽽导致的停机损失降到最低。
重要性
在⾃动化控制系的许多领域中，有效性的要求越来越⾼，尤其是在设备停机代价⾮常⼤的企业中，保证控制系统的稳定、可靠、有效运⾏时⾮常重要的。可靠性是系统和产品的主要属性之⼀，是考虑到时间因素的产品质量，对于提⾼系统的有效性、降低寿命期⽤和防⽌产品发⽣故障具有重要意义。
⽆论在国内还是国外的⾃动控制系統有多⼤区別冗余技术已在控制系统中都被⼴泛采⽤。
硬件冗余
运⾏对⽣产⾄关重要的任务的PLC也很常见。其想法是为控制设备提供冗余。通常，这是你的数据收集软件还需要⽀持冗余的区域。
伤怀之美阅读答案如果你正在使⽤OPC服务器软件，并且具有冗余PLC，那么与这些PLC通信的软件必须能够⽀持该架构。软件需要知道哪个PLC是主PLC，哪个是次级PLC，什么条件会导致故障转移到辅助PLC，以及
何时切换回主PLC。
理想情况下，该软件还将为你提供在HMI，SCADA或报警系统中监视和显⽰OPC服务器与之通信的PLC（主要或次要）的⽅法。
软件冗余
我们不想在这⾥停下来让我们的OPC服务器运⾏的计算机成为单点故障。这意味着我们需要冗余PC上的冗余OPC服务器。为此，我们的OPC客户端能够⽀持冗余OPC服务器。
⽀持冗余OPC服务器意味着OPC客户端 - 你的HMI / SCADA系统，报警系统，MES系统或其他系统 - 将需要知道与哪个OPC服务器进⾏通信。你还需要确定是否希望两个OPC服务器同时轮询你的设备，或者你是否希望⼀个OPC服务器进⾏轮询，备份是否处于备⽤状态⽽不是轮询。通过管理OPC服务器中项⽬的活动状态，这是 OPC 客户机在 OPC 主从式架构（OPC客户端到OPC服务器）中的责任，因此有可能实现上述两种情况。
⼤多数OPC客户端不处理冗余管理的这些细节。⼀些HMI / SCADA系统⽀持冗余，但有时它涉及脚本和其他⾃定义编写的代码。因此，在许多情况下，你需要⼀个软件来管理和优化与两个OPC服务器的连接。你的OPC客户端与冗余管
写的代码。因此，在许多情况下，你需要⼀个软件来管理和优化与两个OPC服务器的连接。你的OPC客户端与冗余管理软件对话，就好像它是实际的OPC服务器⼀样。
⽹络冗余
⽹络冗余的⽬标是为了防⽌通过⽹络丢失与其他系统的连接。这对你来说是否重要主要取决于你运⾏的系统类型。独⽴的HMI与单个PLC通信，直接连接到PLC，否则只能将⽹络访问作为“不错的”功能，可能不需要冗余。
具有多个操作员站，通过以太⽹连接的多个PLC，通过以太⽹连接到驱动器的PLC，多个服务器或系统间通信的系统可能具有严重的冗余要求。如果失去⽹络连接则意味着你的过程可能会停⽌和失控，与此相关的成本是不可被接受的，那么你此时将需要拥有⼀个冗余⽹络。
这可能涉及冗余⽹络布线，交换机，可能的环⽹以及任何其他⽹络基础设施，以确保即使⽹络中的⼀个⽹络出现故障，⽹络流量也将始终有效。⽬标是提供冗余通信路径。
在PC或服务器级别，你可能需要计算机中的冗余⽹卡（NIC）。这样，如果主NIC失败，则⽹络流量可以使⽤备份NIC。
⽆论你拥有多少冗余，你⽤于数据收集，记录和报告的软件都需要能够通过故障转移顺利地与你的架
构协同⼯作。⽹络基础设施的某些部分对计算机和软件是透明的，并且可能不需要软件中的任何特殊功能。通常来说，冗余⽹络交换机属于此类别。
当你开始在计算机中使⽤冗余⽹卡以及具有不同IP地址的冗余⽹络路径到达同⼀⽬标设备时，你的数据收集软件（如OPC服务器软件）可能需要进⾏设置以了解何时应该将故障转移到备份⽹络。
四川卫生厅组件冗余
我们可以看到⼈们在冗余系统中实现的⼀些组件包含但不限于:
《物理⽹络》、《⽹络适配器，⽹卡（NIC）》、《PLC的》《输⼊传感器》、《输出控制设备》、《OPC服务器软件》、《物理服务器》、《HMI / SCADA操作员站和服务器》、《电源/ UPS》。
DCS冗余
1、 DCS系統模型。
DCS控制系统是控制技术、计算机技术、通信技术及图形显⽰技术相结合的产物，由系统模型可知，系统分为操作级和过程级，操作级包括⼯程站、操作员站以及与第三⽅系或软件扩展的⽹管站，通过他们实现系统全局范围的操作、监控、归档、记录、趋勢和报警等功能；过程级包括由各种关型控制
器组成的过程站以及由它们集成的不同现场总线设备，通常开环控制和闭环控制功能在过程控制器中执⾏。⽽且每⼀级都采⽤了冗余。
2、现场控制器冗余(AC80F)。
现场控制器由基本单元PM802F、电源SA801F/SD82F、 Ethemeth⽹卡E1801F/E1802F/E1803F、现场总线接⼝卡
I810F/820F/F1830F以及督种附件组成。控制系統采⽤2个现场控制器实现控制器1:1冗余，主从控制器之间可⽆抗切换。每个控制器上都有两个 Ethernet⽹卡，第⼀⽹卡⽤于连接系统⽹络( Diginets)⽽第⼆⽹卡之间则可彼此互连以形成专门的冗余通讯链接。⼀但主控制器故障，从控制器能迅速⽆地接替⼯作。
3、现场总线设备⽹关冗余(C1840 )。
配置冗余 Profibus DP模件830实现与O之间的⼏余通讯。Profibus DP总线通讯速率为12Mbs，条 Profibus DP总线上最多可挂接125个从站。数据通信采⽤10Mb/s/100Mb/s⼯业以太⽹(遵循 TCP/PT协议)，根据现场的实际情況，通信采⽤冗余总线⽹⽅式。
4、电源元余。
控制系統电源⽤220VAC交流供电系统，有两路彼此独⽴交流电源输⼊并具备双回路⾃动切换功能。
5、輸⼊输出模块冗余(S800I/O)。
S800是⽤于过程控制站的分布式I/O，采⽤模块化设计DIN标导轴式安装，它们通过 Profibusdp现场总线与其所属的控制器通信，具有多种模拟及数字输⼊输出模件，以及热电阻和热电偶模件。既可以安装在控制室，也可以安装在现场以尽量接近现场变送器和丸⾏器，从⽽节电并减少安装⽤。S800O模块(DI840、DO840、AI845、A843、A0845)⽀持电源余，⽀持冗余现场总线。
6、操作员站冗余。
配置7台操作员站，其中炼焦控制室2台、冷⿎控制室2台、化产控制室3台。操作员站在这种安装 ndustriallt Digivis中⽂版本软件，运⾏在 Windows2000XP中⽂系統上，采⽤11后备情况下，⼀台操作站或电源发⽣故，系可切换到后备的操作站；并且可以接 Ethernet(TCPIP协议)局部⽹络。
对于企业来说，⼀旦出现故，很难处理，⽽且损失会很⼤，为了保证控制系統的可靠性，除了从运⾏环境条件⽅⾯采取抗⼲扰措施外，采⽤冗余设计是提⾼控制系统可靠性的有效措施，采取什么样的冗余处理技术是由控制系统的可靠性和项⽬成本决定的。
冗余设计
冗余设计⼜称余度设计技术，是指在系统或设备完成任务起关键作⽤的地⽅，增加⼀套以上完成相同功能的功能通道、⼯作元件或部件，以保证当该部分出现故障时，系统或设备仍能正常⼯作，减少系统或者设备的故障概率，提⾼系统可靠性。
冗余应⽤
在关键控制系统中，⽐如卫星控制系统、飞机及机场控制系统、铁路控制系统等，对系统的可靠性有苛刻的要求。在这些系统中，所有组件都要求有冗余设计，包括任何硬件及软件环节，要求任何单点故障不影响系统正常运⾏，即使是关键节点故障，系统中其他部分也要求具备基本的应急功能。同样的，在数据中⼼领域，⼈们对数据中⼼可靠性的要求也越来越来⾼，通常采取N+1或者2N的供电架构，空调也可⽀持双路供电。数据中⼼第三⽅认证机构Uptime Tier认证的Tier II等级要求便是部件冗余。
西部开发报冗余设计的优缺点是什么？
冗余系统因为前期投⼊巨⼤，后期的维护成本⾼，所以在⾼风险⾏业应⽤⽐较⼴泛，并⾮适⽤于所有场景。了解冗余设计的优缺点，才能根据实际需要进⾏设计。
优点
1、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。
2、配置、安装、使⽤简单，⽆需额外的培训、设计等。
慕容鲜卑
3、使⽤冗余系统，理论上来讲，系统的故障率可以接近为零。
缺点
1、使⽤冗余系统就代表该系统臃肿，不简洁。
2、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。
广州木偶艺术中心3、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。
碰撞后果
失败，碰撞和后果的要点
冗余的⽬标是消除单点故障，并为你的过程提供可靠的正常运⾏时间。在考虑你的冗余需求时，你应该检查整个系统，并了解任何⼀个部分失败后的后果。⾮计划停机的⼀些主要后果是以⽣产能⼒的损
失，⽣产废料以及⼯⼈和设施安全等因素来衡量。这些因素的业务成本越⾼，冗余对于最⼤化系统⽣产⾄关重要的可能性就越⼤。
你可以在冗余上花费的数量没有限制，但所有决策都必须考虑在没有冗余系统的情况下失败的代价。
华中理工大学出版社冗余中的常见术语是“碰撞”。“碰撞”是指过程中断，例如计划外停机，机器停机。每个⼯业过程在碰撞的后果⽅⾯都是不同的。如果你处于连续钢板⽣产过程中，输⼊原材料流量恒定，连续钢板输出，下游机器将钢材切割成不同尺⼨，你可以想象任何⼀个部件的停⼯都会造成多么⼤的破坏！
连续过程通常会使⽤累加器来缓冲⼀定数量的产品以允许短暂停⽌或暂停，但即便是那些只能⾛到这⼀步。在纸张⽣产中，其涉及将湿纸浆连续进料到以极⾼速度移动的幅材上，超过⼏百毫秒的碰撞可能都是不被接受的。你的⽣产过程可以承受的“碰撞”越短，那么你的⾃动化系统中的冗余就越重要。
影响冗余要求的另⼀个因素是：如果⽣产过程停⽌，重新启动⽣产过程需要多长时间。在关闭后，有⼀些连续的过程可能需要数⼩时甚⾄数天才能重新启动。重启的时间越长，冗余就越重要。
同样，过程关闭的要求也很重要。化学品和炼油的过程⽆法做到以⽆序⽅式关闭⽽不会造成灾难性后果。通过这些系统，你将到专业供应商，他们制造三重冗余安全关闭系统，具有三重冗余输⼊和输出，以及复杂的三分之⼆投票⽅案，以确保⽆论如何都能使该过程有序地降低！从逻辑上讲，在完全
冗余的系统中是没有单点故障的。每个硬件或软件组件都需要是冗余的，或者根据需要⽀持冗余架构。
作为控制⼯程师，你的⼯作是寻适合你流程的冗余级别，然后确定最有可能导致故障的系统组件，并且这些组件需要多少冗余才能达到预期的系统可靠性⽔平。
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