分散型控制系統(tǒng)是以微處理機(jī)為基礎(chǔ),以危險(xiǎn)分散控制,操作和管理集中為特性,集先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、CRT技術(shù)和控制技術(shù)即4C技術(shù)于一體的新型控制系統(tǒng)。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展,DCS正向著多元化、網(wǎng)絡(luò)化、開放化、集成管理方向發(fā)展,使得不同型號(hào)的DCS可以互連,進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,并可通過以太網(wǎng)將DCS系統(tǒng)和工廠管理網(wǎng)相連,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上網(wǎng),成為過程工業(yè)自動(dòng)控制的主流。通過對(duì)分散型控制系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)及特性進(jìn)行一般性介紹,強(qiáng)調(diào)其在DCS系統(tǒng)中的重要地位和作用,并指出DCS通訊網(wǎng)絡(luò)未來的方向。
分散型控制系統(tǒng)的可靠性指機(jī)器、零件或系統(tǒng),在規(guī)定的工作條件下,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)具有正常工作性能的能力。狹義的可靠性指一次性使用的機(jī)器、零件或系統(tǒng)的使用壽命。分散型控制系統(tǒng)的可靠性是指廣義的可靠性。它是可修復(fù)的機(jī)器、零件或系統(tǒng),在使用中不發(fā)生故障,一旦發(fā)生故障又易修復(fù),使之具有經(jīng)常使用的性能。因此,它還包含了可維修性。常用的可靠性指標(biāo)有可靠度、MTBF、MTTF及故障率。
(1)可靠度:可靠度是衡量系統(tǒng)可靠性高低的重要指標(biāo)之一。指機(jī)器、零件或系統(tǒng),在規(guī)定的使用條件下的工作周期內(nèi),達(dá)到所規(guī)定的性能,即無故障正常工作狀態(tài)的概率,用R(t)表示。
(2)MTBF:平均故障間隔時(shí)間指可以邊修理邊使用的機(jī)器、零件或系統(tǒng),相鄰故障期間的正常工作時(shí)間的平均值。它是一個(gè)時(shí)間指標(biāo),表示在兩次故障之間的平均間隔時(shí)間。它和可靠度及失效率間的關(guān)系是:平均故障間隔時(shí)間為失效率的倒數(shù),數(shù)值為可靠度曲線下的面積。
(3)MTTF:到發(fā)生故障的平均時(shí)間指不能修理的機(jī)器、零件或系統(tǒng),至發(fā)生故障為止的工作時(shí)間的平均值,即指不可修理產(chǎn)品的平均壽命。
(4)故障率:通常指瞬時(shí)故障率。它是指能工作到某個(gè)時(shí)間的機(jī)器、零件或系統(tǒng),在連續(xù)單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的比例,用λ(t)表示。又稱失效率、風(fēng)險(xiǎn)率。對(duì)多數(shù)元部件來說,λ(t)隨時(shí)間的變化曲線為“浴盆曲線”。曲線縱坐標(biāo)是元部件的失效率,橫坐標(biāo)是時(shí)間。平行于橫坐標(biāo)的一條虛線為設(shè)備規(guī)定的失效率,該虛線與浴盆曲線的兩個(gè)交點(diǎn),將曲線分成三段,反映了設(shè)備的三個(gè)失效期。
分散型控制系統(tǒng)的可靠性是評(píng)估分散型控制系統(tǒng)的一個(gè)極其重要技術(shù)性能指標(biāo)之一。現(xiàn)代生產(chǎn)的連續(xù)性、快節(jié)奏和高效率對(duì)分散型控制系統(tǒng)的可靠性提出了很高的要求。由于分散型控制系統(tǒng)的硬件和軟件結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜,它的可靠性問題也涉及到更多的層面,應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)進(jìn)行討論和研究。