三冗余DCS主卡及其組態(tài)軟件設(shè)計(jì).pdf

1、隨著社會(huì)發(fā)展的日益進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，使得工廠在工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的依賴不斷增加，并且對(duì)設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性的要求也在不斷提高。集散控制系統(tǒng)(DCS)，廣泛應(yīng)用于過(guò)程控制領(lǐng)域。從1975年第一臺(tái)DCS問(wèn)世以來(lái)，集散控制系統(tǒng)已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，并且正在逐漸引入現(xiàn)場(chǎng)總線的概念，然而DCS的總體結(jié)構(gòu)仍然沒(méi)有發(fā)生太大變化。
　　 由于核電、航空等行業(yè)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的安全性要求非常高，而集散系統(tǒng)的冗余機(jī)制對(duì)其安全性的影響十分重要

2、，傳統(tǒng)的雙冗余DCS往往已經(jīng)無(wú)法滿足這些高危險(xiǎn)性行業(yè)的要求，所以本文在這種背景下設(shè)計(jì)了三重冗余結(jié)構(gòu)的DCS，它可以使得整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性得到提高。
　　 在研究了國(guó)外的DCS冗余技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，論文中首先對(duì)三重冗余化DCS的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。三重冗余化的DCS結(jié)構(gòu)是由三套同樣的裝置并行連接組成，同時(shí)工作，三路輸出將結(jié)果發(fā)送到表決系統(tǒng)，由表決系統(tǒng)決定最后的輸出結(jié)果，通信協(xié)議采用Modbus協(xié)議，用RS-485雙絞線電纜傳

3、輸信號(hào)。然后，論文對(duì)三冗余DCS主卡進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，給出了主卡的整體結(jié)構(gòu)圖和各個(gè)部分的硬件電路圖，并由軟件實(shí)現(xiàn)主卡的三重化冗余。再后進(jìn)行了主卡測(cè)試，測(cè)試表明設(shè)計(jì)的主卡可以達(dá)到預(yù)期的三冗余效果。并且根據(jù)系統(tǒng)的可利用率和風(fēng)險(xiǎn)性以及可靠性模型，從理論角度解釋了與雙冗余DCS相比，三冗余DCS可以提高系統(tǒng)安全性和可靠性的原因。最后，論文中設(shè)計(jì)了一款應(yīng)用于三冗余DCS的組態(tài)軟件。設(shè)計(jì)的組態(tài)軟件主要分開發(fā)環(huán)境，運(yùn)行環(huán)境和報(bào)表軟件三大部分，并且將三部