Analyse de redondance et de rationalité du système de contrôle distribué

Résumé : Les informations sur l'analyse de redondance et de rationalité des systèmes de contrôle distribué sont fournies par d'excellents fabricants de débitmètres et de débitmètres. Résumé : Cet article analyse la configuration redondante et sa rationalité, en se basant sur les caractéristiques du système de contrôle distribué : matériel, performances et fonctionnalités. Actuellement, les systèmes de contrôle distribués sont utilisés dans tous les aspects du contrôle des processus industriels. De plus en plus de fabricants de débitmètres sélectionnent des modèles et des devis. N'hésitez pas à nous contacter. Voici les détails de l'analyse de redondance et de rationalité des systèmes de contrôle distribué. Cet article analyse la configuration redondante et sa rationalité, en se basant sur les caractéristiques du système de contrôle distribué : matériel, performances et fonctionnalités. Actuellement, les systèmes de contrôle distribués sont utilisés dans tous les aspects du contrôle des processus industriels. Leur flexibilité, leur diversité et leur fiabilité ont été prouvées par la pratique et reconnues par l'utilisateur. Cependant, pour concevoir et sélectionner un système de contrôle distribué performant, la clé réside dans la gestion de sa configuration redondante. La rationalité d'une configuration redondante affecte directement la fiabilité et les coûts d'ingénierie du contrôle distribué. Choisir judicieusement la configuration redondante est donc essentiel à la configuration d'un système de contrôle distribué. Le terme « redondance » vient de l'anglais « redundancy ». Son sens originel renvoie à la redondance, à la redondance, à l'excédent, etc. Lorsqu'on parle de système de contrôle distribué, on fait généralement référence à la capacité de secours automatique ou à la richesse des performances matérielles ou fonctionnelles du système de contrôle. Cependant, selon le dicton international, si l'on parle de redondance du contrôleur principal (contrôleur de processus) du système de contrôle distribué, on parle de secours automatique en ligne 1:1 du contrôleur principal. La redondance du système de contrôle distribué peut être divisée en trois types : la redondance matérielle, la redondance des performances et la redondance fonctionnelle. L'analyse et la discussion sont menées séparément ci-dessous. Premièrement, la redondance matérielle du système de contrôle distribué. La redondance matérielle comprend principalement deux parties. La redondance de la configuration matérielle interne du système, incluant la redondance du réseau de communication, celle du contrôleur principal ou de la carte d'E/S, et celle des signaux externes, constitue un aspect essentiel. Pour les systèmes de contrôle distribués classiques, les axes de communication de données et les contrôleurs principaux utilisent généralement une configuration redondante standard de secours 1:1 ; la redondance des cartes d'E/S est due aux différences entre les fabricants ou aux contraintes de coûts d'ingénierie. Il existe différentes méthodes de traitement : certaines utilisent le mode de secours n+1, le mode de secours 3 sur 2 ou le mode de secours 1:1 ; d'autres utilisent uniquement le mode de secours par canal ou l'optimisation de la configuration pour garantir la fiabilité du signal principal, et d'autres encore n'en utilisent pas du tout. La redondance matérielle est également liée à la redondance de la configuration d'alimentation. En général, la redondance de l'alimentation du système de contrôle distribué repose principalement sur une alimentation bidirectionnelle, c'est-à-dire une double redondance. Cependant, en raison des différents fabricants, la configuration spécifique varie légèrement, par exemple en utilisant une double alimentation CA (Figure 1) ou une alimentation 220 VCA, une autre 220 VCC ou 110 VCC (Figure 2), etc. La configuration redondante de l'alimentation doit être conçue en détail en fonction des différents objets de contrôle et des caractéristiques du système de contrôle distribué lui-même, et ne peut être généralisée. L'alimentation externe utilise traditionnellement un seul onduleur comme alimentation de niveau supérieur. Si le coût du projet le permet, deux onduleurs 100 % peuvent également être utilisés comme alimentation de secours redondante. Le schéma d'alimentation traditionnel avec un seul onduleur est illustré à la Figure 3. 2. Redondance des performances du système de contrôle distribué La redondance des performances est principalement une exigence pour l'abondance du débit de communication, de la capacité de stockage et des autres performances du système de contrôle distribué. Elle vise à garantir que la valeur maximale du traitement de l'information, de l'exploitation et du contrôle du système de contrôle puisse satisfaire le contrôle distribué lorsque la tâche est chargée. Exigences de base pour le bon fonctionnement du système. Français En général, dans la conception technique, les exigences de redondance de divers indicateurs de performance doivent être strictement contrôlées et raisonnablement prises en compte pour garantir des conditions de fonctionnement optimales et la capacité de traitement normale du système de contrôle décentralisé, sinon le coût du projet augmentera, affectant le rapport coût/performance. prix. En général, les principaux indicateurs de contrôle de la redondance du système de contrôle distribué sont les suivants : (1) Le taux de charge du réseau de communication du système de contrôle distribué est inférieur à 40 % ; (2) Le taux de charge moyen du contrôleur principal du système de contrôle distribué est inférieur à 40 %, et le taux de charge maximal est ≯ 60 % ; (3) Le taux d'occupation moyen de la capacité mémoire du contrôleur principal est inférieur à 40 % ; (4) La marge de charge électrique du système de contrôle distribué est de 30 % à 40 % ; (5) Le nombre de points d'E/S est en veille à chaud en ligne > 10 % ; (6) Emplacement de carte d'E/S de rechange > 15 %. 3. Redondance fonctionnelle des systèmes de contrôle distribué. La redondance fonctionnelle comprend principalement deux aspects. D'une part, la configuration redondante de la conception fonctionnelle ; d'autre part, l'adoption d'une technologie de tolérance aux pannes pour les logiciels de contrôle afin de réaliser un traitement tolérant aux pannes des logiciels système et applicatif, d'assurer la redondance des performances du système et d'améliorer sa fiabilité. Par exemple, dans un système de contrôle distribué, des technologies de tolérance aux pannes et de redondance, telles que le traitement trois-à-deux ou trois-à-trois des signaux analogiques et de commutation d'entrée, la protection contre la déconnexion du signal d'entrée ; la fonction d'autodiagnostic ; des technologies de redondance expertes, telles que la méthode de redondance analytique adoptée par le système et le contrôle CCS ; et le traitement des signaux de flamme du four pour l'arrêt d'incendie, etc. La configuration des fonctions du contrôleur principal du système de contrôle distribué est essentielle au succès de son application. Par conséquent, il convient d'accorder une attention particulière à l'utilisation d'une conception redondante dans la conception fonctionnelle du système de contrôle distribué, ce qui peut améliorer considérablement la fiabilité du système de contrôle distribué et obtenir deux fois plus de résultats avec la moitié de l'effort.

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