吴胜华，田海波

（南京国电南自维美德自动化有限公司，南京 210061）

随着分散控制系统（DCS）在火力发电站以及化工生产过程中的广泛应用和覆盖面的不断扩展，故对其性能以及可靠性的要求显得尤为重要。绝大多数火电厂为了设备的可靠运行，均采用的冗余控制器对现场设备进行控制[1]，即当主控制器运行出现问题时，从控制器能够及时接管控制，从而保证现场被控设备的可靠安全运行[2]。采用冗余技术可以明显提高系统可靠性，其可靠性的上升呈指数趋势，如使用两个可靠性为80%的子系统并联为一个完整系统，则系统可靠性将上升至96%。

1 冗余定义及注意事项

IEEE 核电站安全系统标准委员会对冗余系统的定义为：一设备或系统与另一设备或系统的基本功能完全相同，它们不管其中一个运行还是故障，另一个都可以执行要求的功能。这个定义并未涉及冗余系统中各个子系统的切换及切换时间问题，但在实际应用场合中，冗余系统的这个问题却是不得不认真考虑的，因为它会影响整个系统功能的执行，严重时甚至会使冗余系统达不到预期的目的。所有的备用式冗余结构，都存在切换的瞬间输出扰动的可能性，也就是双机的输出运算结果在切换前是不一致的，如果是开关量不一致，将导致阀门从开状态跳动到关状态，或从关状态跳动到开状态。如果是模拟量输出不一致的程度较大，现场阀门的开关会发生明显的波动[3]。……