計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)安全可靠性設(shè)計(jì)淺析-文庫吧
2025-05-12 22:21 本頁面
【正文】 聯(lián)鎖機(jī)是信號(hào)控制系統(tǒng)的核心。在設(shè)計(jì)中，可選用國(guó)際安全機(jī)構(gòu)認(rèn)證的硬件三重冗余計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖數(shù)據(jù)處理過程的故障— 安全。所謂三重化冗余系統(tǒng)是指系統(tǒng)共有 A、 B、 c 三個(gè)相 同的主機(jī)，每個(gè)主機(jī)可以把它看成系統(tǒng)中的一個(gè)模塊。三個(gè)模塊同時(shí)執(zhí)行一致的操作，其輸出送到“表決器”的輸入端，然后把表決器的輸出作為系統(tǒng)的輸出。結(jié)果經(jīng)輸出設(shè)備三取二表決后進(jìn)行輸出，可以保證輸主頁： 出的安全性。當(dāng)其中一個(gè)聯(lián)鎖處理單元聯(lián)鎖邏輯單元故障時(shí)，系統(tǒng)能夠轉(zhuǎn)換為二取二工作方式，在不降低安全陛的前提下，使整體系統(tǒng)的可靠性得到提高。 采用三取二表決系統(tǒng)原本是為了提高系統(tǒng)的可靠性而采取的一種冗余系統(tǒng)。然而從安全性角度來看，若有兩個(gè)主機(jī)發(fā)生了同樣的故障，即共模故障，系統(tǒng)將輸出錯(cuò)誤信息，經(jīng)接口驅(qū)動(dòng)后，有可能危及行車的安全。 因此，必須消除軟硬件的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，當(dāng)主機(jī)的設(shè)計(jì)完全正確無誤時(shí)，僅由硬件失效和干擾而產(chǎn)生的共模故障的發(fā)生概率就很小。為了進(jìn) — 步降低未檢出故障的組合而產(chǎn)生共模故障的可能性，可利用單機(jī)自檢技術(shù)、主機(jī)間互檢技術(shù)和雙套不同的軟件，擴(kuò)大故障檢測(cè)范圍，消除因干擾而引起的影響。 為了保證三重化冗余系統(tǒng)能夠通過多數(shù)一致表決得到正確的結(jié)果和發(fā)現(xiàn)出錯(cuò)的模塊，這就要求三臺(tái)微機(jī)必須同步工作。否則，整個(gè)系統(tǒng)便會(huì)出現(xiàn)紊亂狀態(tài)，多數(shù)一致表決無法進(jìn)行，系統(tǒng)無法保證正?？煽康墓ぷ?。 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)為保證安全可靠而采取的主要措施是：全面的在線 自診斷和專門的安全檢查程序。這就要求系統(tǒng)在規(guī)定的周期內(nèi)對(duì)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、接口等元器件用一系列自診斷程序進(jìn)行全面自診，而安全檢查程序則對(duì)聯(lián)鎖程序任務(wù)模塊的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，對(duì)關(guān)鍵主頁： 信息代碼的合法性進(jìn)行檢查。在自診斷和專門的安全檢查中一旦發(fā)現(xiàn)故障，立即切斷計(jì)算機(jī)的輸出 (同時(shí)報(bào)警 )。在設(shè)計(jì)中必須采取有效的措施來確保： (1)檢測(cè)過程本身應(yīng)具有安全性，或采用相應(yīng)硬件及軟件措施來實(shí)現(xiàn)安全性； (2)檢測(cè)要要有足夠的頻率，使類似或等同故障在二次檢測(cè)之間不會(huì)發(fā)生； (3)檢測(cè)要足夠靈敏，能夠測(cè)出每個(gè)安全單元之 中的重要故障； (4)檢測(cè)失敗時(shí)應(yīng)及時(shí)產(chǎn)生安全保護(hù)動(dòng)作； (5)冗余裝置要足夠獨(dú)立，使之不受其他故障的影響。 例如在具體實(shí)施中，使輸出控制單元經(jīng)過表決后輸出，所有輸出進(jìn)行反饋檢查閉環(huán)控制；在輸出執(zhí)行環(huán)節(jié)采用條件電源供電方法，當(dāng)用實(shí)時(shí)檢測(cè)或?qū)崟r(shí)比較技術(shù)發(fā)現(xiàn)聯(lián)鎖微機(jī)內(nèi)部故障時(shí)，即使產(chǎn)生危險(xiǎn)側(cè)的錯(cuò)誤控制命令，通過強(qiáng)制切斷執(zhí)行環(huán)節(jié)的條件電源，減少錯(cuò)誤的控制命令輸出。 主頁： 采用光電隔離技術(shù)，接點(diǎn)輸入電路要經(jīng)過光電耦合后力節(jié)目接至接口電路輸入輸出模塊，有效的抑制接點(diǎn)輸入電路的電磁干擾；采用靜態(tài)輸入或動(dòng)態(tài)輸入方式，以 便有效的實(shí)現(xiàn)故障 — 安全原則。 在輸出接口的設(shè)計(jì)中，采用代碼 — 動(dòng)靜態(tài)和動(dòng)靜態(tài) — 電平兩級(jí)變換電路；采用不間斷供電及凈化的專用電源，電源模塊內(nèi)部設(shè)有雙重化電壓調(diào)整
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