Резервирование замещением

Другой класс резервированных систем составляют системы с горячим резервированием замещением (Hot Standby) (рис. 8.2). Их отличительной чертой является принципиальная необходимость в подсистеме контроля работоспособности как основного, так и резервного элементов, наличие блока переключения на резерв (обычно переключение выполняется программно), а также шины для синхронизации между процессорами (последнее относится только к резервированию процессоров). Основным параметром систем с резервированием замещением является время переключения на резерв. Переход на резерв выполняется в пределах одного или нескольких контроллерных циклов и занимает время от единиц миллисекунд до долей секунды.

Системы с более медленным переключением на резерв (от долей до единиц секунд) относят к системам с теплым резервом (Warm Standby). Конструктивное отличие теплого резервирования контроллеров от горячего заключается в отсутствии высокоскоростного канала синхронизации между процессорами, вместо него используется стандартная низкоскоростная промышленная сеть или другой последовательный канал обмена.

Рис. 8.2. Дублирование модуля ввода методом замещения

Для контроля работоспособности используются такие параметры и события, как, например, обрыв линии связи, короткое замыкание (к. з.), величина напряжения и тока питания, отсутствие связи, перегрев выходных каскадов модулей вывода, перегрузка по току, отсутствие нагрузки, выход сигналов за границы динамического диапазона, срабатывание предохранителя, срабатывание блокировок и защит, целостность линий связи с модулями ввода-вывода, ошибка контрольной суммы, ошибка памяти, "зависание" процессора и т. п. Перечень процедур контроля ПЛК приведен в ГОСТ Р 51841 [ГОСТ]. Диагностическая информация должна выводиться на пульт оператора и одновременно может использоваться для переключения на резерв.

Для исключения ошибочного перехода на резерв по причине сбоя в системе контроля используют временной фильтр, который разрешает переключение только при условии, что состояние неисправности длится не менее установленного времени (например, 1...100 мс).