DCS控制器中采用ARM处理器的冗余设计

　　在自动化的许多领域，有效性的要求越来越高，因而对自动化系统的容错水平的要求也变得越来越高，尤其在设备停机代价非常大的场合。为了满足这些严格的要求，在DCS系统中通常采用冗余技术，这样才能够满足这些领域所需要的安全性、可靠性和有效性的标准。

　　在DCS控制系统中，分布处理单元是系统关键的部分。当前这些分布处理单元的控制器往往是基于86系列CPU建构的，这种架构目前被广泛采用。但是由于86系列分布处理单元的特点，导致现在的控制器处理单元存在很多的缺点，如放热量大等。而且在封闭的环境中，这些问题始终很难解决。随着很多低功耗技术的发展和低功耗控制器的出现，分布处理单元的CPU可以有更多的选择，尤其是低功耗的控制器产生很少的热量，且可以使系统的集成度更高。

　　无论是国内还是国外的DCS控制系统之间有多大区别，冗余技术在这些DCS控制系统中都被广泛采用。DCS控制系统中主要采用了网络冗余技术、分布处理单元冗余技术、IO卡件冗余技术、电源冗余技术等。

　　1 DCS系统的模型

　　DCS控制系统是控制技术、计算机技术、通信技术及图形显示技术相结合的产物，其一般的体系结构见图1。由图1 DCS控制系统模型框图可知，DPU指的是分布处理单元。DCS控制系统的体系结构分为3层：过程控制层、监控层和管理层。其中过程控制层是DCS系统控制的基础，其设备的主要功能是控制接口、现场控制单元、检测仪表和执行机构；监控层主要由监控计算机、高级操作站和接口装置构成，主要负责操作监视、系统报警、趋势显示及系统诊断等功能；管理层主要由管理计算机组成，负责整个系统的管理工作。