分散型控制系統是以微處理機為基礎,以危險分散控制,操作和管理集中為特性,集先進的計算機技術、通訊技術、CRT技術和控制技術即4C技術于一體的新型控制系統。隨著現代計算機和通訊網絡技術的高速發展,DCS正向著多元化、網絡化、開放化、集成管理方向發展,使得不同型號的DCS可以互連,進行數據交換,并可通過以太網將DCS系統和工廠管理網相連,實現實時數據上網,成為過程工業自動控制的主流。通過對分散型控制系統通訊網絡的發展過程、特點、結構及特性進行一般性介紹,強調其在DCS系統中的重要地位和作用,并指出DCS通訊網絡未來的方向。
分散型控制系統的可靠性指機器、零件或系統,在規定的工作條件下,在規定的時間內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器、零件或系統的使用壽命。分散型控制系統的可靠性是指廣義的可靠性。它是可修復的機器、零件或系統,在使用中不發生故障,一旦發生故障又易修復,使之具有經常使用的性能。因此,它還包含了可維修性。常用的可靠性指標有可靠度、MTBF、MTTF及故障率。
(1)可靠度:可靠度是衡量系統可靠性高低的重要指標之一。指機器、零件或系統,在規定的使用條件下的工作周期內,達到所規定的性能,即無故障正常工作狀態的概率,用R(t)表示。
(2)MTBF:平均故障間隔時間指可以邊修理邊使用的機器、零件或系統,相鄰故障期間的正常工作時間的平均值。它是一個時間指標,表示在兩次故障之間的平均間隔時間。它和可靠度及失效率間的關系是:平均故障間隔時間為失效率的倒數,數值為可靠度曲線下的面積。
(3)MTTF:到發生故障的平均時間指不能修理的機器、零件或系統,至發生故障為止的工作時間的平均值,即指不可修理產品的平均壽命。
(4)故障率:通常指瞬時故障率。它是指能工作到某個時間的機器、零件或系統,在連續單位時間內發生故障的比例,用λ(t)表示。又稱失效率、風險率。對多數元部件來說,λ(t)隨時間的變化曲線為“浴盆曲線”。曲線縱坐標是元部件的失效率,橫坐標是時間。平行于橫坐標的一條虛線為設備規定的失效率,該虛線與浴盆曲線的兩個交點,將曲線分成三段,反映了設備的三個失效期。
分散型控制系統的可靠性是評估分散型控制系統的一個極其重要技術性能指標之一。現代生產的連續性、快節奏和高效率對分散型控制系統的可靠性提出了很高的要求。由于分散型控制系統的硬件和軟件結構都比較復雜,它的可靠性問題也涉及到更多的層面,應當重點進行討論和研究。