冗余技术在核电站DCS平台的应用
2019-09-12杨斌
福建茶叶 2019年5期
杨 斌
(中核检修有限公司阳江分公司)
1 引言
高可靠性是过程控制系统的第一要求。冗余技术是DCS系统设计中常采用的一种技术,是提高DCS系统可靠性最有效方法之一。为了达到高可靠性和低失效率相统一的目的,我们通常会在控制系统的设计和应用中采用冗余技术。合理的冗余设计将大大提高系统的可靠性,本文简述冗余技术在核电站DCS平台的应用,从而验证了冗余技术的重要性。
2 冗余技术
冗余技术就是增加多余的设备,以保证系统更加可靠、安全地工作。按照冗余的程度可分为1:1冗余、1:2冗余、1:n冗余等多种。在当前元器件可靠性不断提高的情况下,和其它形式的冗余方式相比,1:1的部件级热冗余是一种有效而又相对简单、配置灵活的冗余技术实现方式,如I/O卡件冗余、电源冗余、主控制器冗余等。因此,目前国内外主流的过程控制系统中大多采用了这种方式。当然,在某些局部设计中也有采用元件级或多种冗余方式组合的成功范例。
目前,DCS系统的部件级热冗余通常采用并联结构,如图1所示。只有当组成系统的并联部件全部失效时,系统才会停止工作。

图1
如各个子设备的可靠度分别为R1,R2…Rn,则系统的可靠度Rs可以表示为:Rs=1-(1-R1)(1-R2)…(1-Rn)
假设并联系统由可靠度为0.70的两台装置组成,按并联系统的可靠度计算公式可得可靠度为0.91,提高了0.21。
DCS控制系统冗余设计的目的:系统运行不受局部故障的影响,而且故障部件的维护对整个系统的功能实现没有影响,并可以实现在线维护,使故障部件得到及时的修复。……
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