DCS系统与PLC系统优缺点分析报告

第一篇：DCS系统与PLC系统优缺点分析报告

DCS系统与PLC系统优缺点分析报告

工业界对于分布式控制系统(DCS)与可编程逻辑控制器(PLC)两者孰优孰劣的争论已经持续了至少40年。然而，随着技术的发展，争论并未停止。由于两者功能特性越来越接近，价格差异也在缩小，曾经一度很清晰的选择，现在似乎变得越来越模糊。要想理解这两者之间的争论，就一定要明确这两种平台之间的根本性差异。

要想理解这两者之间的争论，就一定要明确这两种平台之间的根本性差异。例如，DCS体系结构源自一种完整的系统方法，其焦点在于基于网络实现分布式控制，协助作业人员监视并操控工厂中的任何一个区域。通过高性能的确定性网络实现一致、同步并且完整的过程数据正是DCS体系结构的核心。

另一方面，PLC体系结构聚焦于灵活快速的本地控制，PLC技术最近的发展为其增加了过程控制能力。当PLC和HMI软件集成在一起时，其最终形态看起来与DCS十分类似，但是这仍旧是一种自建(DIY)的实现方法，意味着工程师必须亲力亲为实现系统的每一个环节。对于控制来说这种方法更加灵活，但是DIY通常意味着在组网和性能上更大的技术风险，其导致的成本增加会在后期慢慢体现。

以前，相对于PLC系统来说，DCS通常更加昂贵，而且与今天面临的状况不同，当年很多工厂对生产速度、产量、废物排放、安全性和遵循法规上的需求并不高。正是因为这样，基于PLC的系统才获得了发展，因为它们能够提供更低的固定资产投资，同时提供的功能也足够用。但是随着时代的变迁，在全球市场范围DCS系统的价格不断降低，制造企业对其需求也随之上升。因此，在投建新自动化项目时，很多控制系统工程师、维护经理和工厂经理开始重新审视DCS和PLC控制系统两者的优劣。

在评价DCS和基于PLC架构的自建分布式控制系统时，有几个要点需要注意。

网络性能

优良的网络性能始于合理的网络设计，而合理的网络设计依赖于对每一个网络节点的通讯行为和用来承载网络信息的协议的详尽了解。主要的过程自动化供应商已经注意到这种需求，他们提供最优的方案，使用户可以为控制系统选择最优的网络设计。而DIY方案的应用工程师可能需要首先完成特定网络拓扑结构的搭建。网络设计和安装完成之后，下一步就是测试网络性能到底如何。对于不同的数据采集量、警报、历史信息、对等网络信息和随时可能发生的备份作业，同样的网络拓扑结构的性能可能具有很大的差异，这需要依靠全面的最优拓扑结构测试才能够得出结论。假设用户已经完成了网络的设计和安装，工厂达到了最大生产能力，一切都按照预期运行，那么此时需要面临的挑战就是如何维持这种平稳的网络作业状态。一种解决方案是在项目之初就安装容错以太网(FTE)，这是一种使用并不昂贵的成品组件实现冗余工业以太网的组网技术，这种技术能够提供高可用性。FTE还能够提供足够的网络诊断，实现对过程控制网络的持续关注，可以作为DCS的一部分。而且，工厂必须在补丁和更新被载入生产系统之前对其进行功能和性能的测评。有经验的网络工程师深知网络上的每一台设备都必须正常工作，才能构成一个健康的网络整体，正所谓一条臭鱼腥了一锅汤。

控制性能

良好的过程控制是建立在可靠和可重复的控制策略上的。过程控制器作为经典DCS体系结构的一部分，在作业方法上比PLC具有更多选择。PLC的运行速度相对来说更快，而过程控制器的强项在于可重复性，这意味着控制策略的运行周期是固定的运行的过快或者过慢都是不能接受的。在每一个运转周期内实现可重复的控制，有助于工厂实现可重复的质量、生产率和作业结果。运行周期并非唯一差别，其他系统服务也将优先解决控制器的配置，例如，如果控制器产生的报警会对控制任务产生影响，那么这些报警就会被屏蔽，当过程扰动渐趋平稳时，再恢复这些警报。为了有效实现这种警报管理机制，必须能够与控制产生警报的时间紧密配合，那些用来收集、存储和报告这些警报的报警子系统和事件子系统也是如此。老话重提，系统的作业方法是DCS的核心。

HMI图形

HMI软件包供应商通常都会吹嘘操作员设计图形界面是如何的容易。但是不管图形界面设计的多么令人印象深刻，它都不能为工厂带来直接的经济效益。设想一下过程控制环境无需建立图形界面，因为它们已经内置了图形界面，这是多么惬意的一件事。但是随着时代的变迁，在全球市场范围内DCS系统的价格不断降低，制造企业对其需求也随之上升。如果系统控制功能和作业环境整合在一起，那么支撑过程工厂运转的90%的功能都可以标准化。一些DCS平台能够提供上百种标准面板、分组显示和状态显示，这不仅对于安全有效的工厂作业非常重要，关键这些功能是现成的。

控制算法

面向对象的功能模块主要用于指定用户功能的属性。通过创建具有完整参数功能的功能模块，用户可以开发并对控制策略实现精准调整，无需重新设计控制功能，所有必需的功能都经过备案可选。应用工程师仅需将模块集成到所需的控制配置中即可，十分容易。无需编程的自动备案控制器配置使DCS体系结构对于工程师的使用和故障排查来说十分高效。让我们以一个常用的过程控制功能PID模块为例。使用DCS全球数据模型，可以通过配置界面获得PID功能模块的全部信息，此界面的各种算法已经通过验证，可以按需选择。HMI中的报警、趋势分析和历史数据功能所需的参数可以在一个站点轻松完成获取和配置，无需再对HMI配置进行更改。

应用软件

在一套自动化系统20~30年的服役期内，考虑用户需要对系统进行扩展、更改或者为系统增加新技术的频次是很重要的。“如果系统控制功能和作业环境整合在一起，那么支撑过程工厂运转的90%的功能都可以标准化。”对于DIY系统来说，要想找到工厂运行所需的所有应用程序，只需要翻翻PLC和HMI供应商的选型手册然后下订单即可，随后就可以获得授权、DVD安装盘、下载内容和其他一系列有用的资料。但是，如果只需要选择一种型号代码就可以立即收到所需的整套系统岂不是更加便利么？一个授权文件可以用于所有支撑过程工厂运行的控件、数据备份、趋势分析对象、业务集成软件和工厂运行中所需要的图形。DCS体系结构能够确保所有的控制应用程序都被正确加载，版本正确且经过兼容性测试。

数据管理

当DIY的DCS系统被拼凑起来后，各种不同的数据模型将会产生多种代表同样信息的数据。当这些个体被组装成一个系统之后，这些不同种类的数据模型必须同步并且受到维护，对于应用工程师和系统管理员来说，完成这项工作是一个不小的负担。而对于DCS体系结构来说，通用的数据模型能覆盖整套系统。因此，一个数据源可以为系统任何位置的任何一个应用程序或者服务提供数据。这个问题的关键并不在于数据库的数量，而在于单一的数据模型，不管数据组件在何处，它都可以被体系下的任何一个组件所使用，而且数据组件无需复制。综合的数据模型并不一定意味着仅使用一个数据库，但是它肯定意味着对于任何数据组件来说都具有同一个去处。

批量自动化

DCS体系结构的综合特性长久以来一直是批量自动化工程的上佳之选。相比于其他类型的自动化，批量要求在相位、单位、配方、公式和其他要素上做到精细的配合。即使经典DCS体系结构在提供完整的解决方案时也面临着不小挑战，因为批量环境中的组件实在过于多样化。正是基于此种原因，很多批量自动化工程都选择将多种解决方案混合成一种解决方案。不管怎样，批量数据模型已经不像从前那样令人心生畏惧了，批量自动化解决方案的各种不同的信息现在使用单一的DCS数据模型就可以采集完成。例如，批量管理和执行所需的所有组件都运行于过程控制器上，或者在要求耐用性的场合这些组件都运行于冗余控制器上。这意味着没必要非得使用一台PC作为批量服务器。因为所有的批量组件都运行于控制器上，批量执行更加快速，循环时间得以缩短，产量提升。而且，对于各种报警、安保和显示功能，操作人员只需要学习一种作业环境即可，误操作的可能性也更低。从工程和维护的观点来看，这种方法的优势在于仅需学习并支持一种工具即可控制工程网版权所有，事半功倍。

开放式连通性

今天的过程工厂很少选择单一品牌的控制器。这就是为什么经典DCS体系结构也能够将第三方设备以同样的数据模型引入的原因。这意味着操作人员能够以一种统一的风格浏览来自于不同厂家的控制器的信息。控制解决方案是否能够将企业解决方案无缝融入控制层也是一个重要的考虑方面。因为信息富集型应用通常都是如需则急需，所以对制造执行系统(MES)、资产管理系统、报表软件、统计过程控制(SPC)、停机跟踪或者其他企业层解决方案进行提前考虑是很重要的。

仿真技术

控制策略在应用到实际的过程之前必须经过彻底的“排查”。由于过程控制关注可重复性，所以能够将控制策略直接运行于仿真环境而无需更改，这一点是十分必要的。过程控制中的计时是很必要的，仿真器必须能够可靠地重现过程执行的计时。“由于过程控制关注可重复性，所以能够将控制策略直接运行于仿真环境而无需更改，这一点是十分必要的。”

基于此种原因，DCS供应商都提供先进的仿真器技术，在工厂整个生命周期内帮助改善性能。有多种仿真选择，从离线的稳态设计仿真、控制核查和操作员培训到在线控制和优化、性能监控和作业计划仿真。

过程历史数据

彻底的过程改进依赖于优良的过程数据，这意味着历史数据的收集必须与工厂自动化系统的功能协调一致，不会妨碍更加紧急的控制要求。但是，如果出于某种原因必须中断历史数据收集，那么之后必须能够恢复历史数据，因为不完整的历史数据是不能接受的。工厂需要一种可靠的解决方案以获取历史数据，并将这些数据用于趋势和质量分析。基于此种目的，大多数现有的DCS平台现在都具有耐用的内置过程历史数据功能，工程师和工厂管理人员可以藉此在单一站点完成对整体作业性能的分析。冗余数据收集机制还能保证在主历史数据收集器失效时迅速切换至辅助历史数据收集器。做出决定。

当然，每一家工厂对自动化和控制都有其独一无二的要求，实际上不管是DCS还是PLC都能满足每一家工厂的需求，落实到具体的应用和作业需求时，必须仔细考虑，然后再决定哪一种技术更适合自己的过程控制。当前对于DCS的需求正在上升，即使对于规模较小的应用也是如此。对上文讨论的内容略加思索，操作人员和工程师就能对DCS和PLC的能力有一个初步的认识，并在两者之间做选择的时候能够更加深入地考量。

第二篇：双机系统-—— 优缺点分析

双机系统缺点分析

双机方案一般有： 双机热备，双机互备，双机双工 三种方式。

实现方式又分为纯软件方式和共享磁盘柜方式，基于存储共享的双机热备是双机热备的最标准方案，当然这两种实现方式各有优缺点。

双机热备：

从广义上讲，就是对于重要的服务，使用两台服务器，互相备份，共同执行同一服务。当一台服务器出现故障时，可以由另一台服务器承担服务任务，从而在不需要人工干预的情况下，自动保证系统能持续提供服务。双机热备由备用的服务器解决了在主服务器故障时服务不中断的问题。但在实际应用中，可能会出现多台服务器的情况，即服务器集群。

双机热备一般情况下需要有共享的存储设备。但某些情况下也可以使用两台独立的服务器。

从狭义上讲，双机热备特指基于active/standby(活动/待用)方式的服务器热备。服务 器数据包括数据库数据同时往两台或多台服务器写，或者使用一个共享的存储设备。在同一时间内只有一台服务器运行。当其中运行着的一台服务器出现故障无法启动时，另一台备份服务器会通过软件诊测（一般是通过心跳诊断）将备用机器激活，保证应用在短时间内完全恢复正常使用。

下面是典型的双机热备软件PCL HA来看一下双机热备的典型模式： －Active/Active模式

这是目前运用最为广泛的双节点双应用的Active/Active模式。

支撑用户业务的数据库和应用程序在正常状态下分别在两台节点上运行，各自有自己的资源，比如IP地址、磁盘阵列上的卷或者文件系统。当某一方的系统或者资源出现故障时，就会将应用和相关资源切换到对方的节点上。

这种模式的最大优点是不会有服务器的“闲置”，两台服务器在正常情况下都在工作。但如果有故障发生导致切换，应用和数据库将放在同一台服务器上运行，由于服务器的处理能力有可能不能同时满足数据库和应用程序的峰值要求，这将会出现处理能力不够的情况，降低业务响应水平。

－Active/Standby模式

两节点的Active/Standby模式是HA中最简单的一种，两台服务器通过双心跳线路组成一个集群。

PCL为此环境提供了完全冗余的服务器配置。这种模式的优缺点：

  缺点：Node2在Node1正常工作时是处于“闲置”状态，造成服务器资源的浪费。

优点：当Node1发生故障时，Node2能完全接管应用，并且能保证应用运行时的对处理能力要求。

-多点集群模式

可以理解为双机热备在技术上的提升。多台服务器可以组成一个集群。根据应用的实际情况，可以灵活地在这些服务器上进行部署，同时可以灵活地设置接管策略。比如，可以由一台服务器作为其他所有服务器的备机，也可以设置多重的接管关系，等等。这样，就可以充分地利用服务器的资源，同时保证系统的高可用性。

双机互备

在双机热备的基础上，两个相对独立的应用在两台机器同时运行，但彼此均设为备机，当某一台服务器出现故障时，另一台服务器可以在短时间内将故障服务器的应 用接管过来，从而保证了应用的持续性。这种方式实际上是双机热备的一种应用。它避免了两个应用使用四台服务器分别实现双机热备，减少服务器使用数量，解决闲置问题。

双机双工

两台或多台服务器均为活动，同时运行相同的应用，保证整体的性能，也实现了负载均衡和互为备份。需要利用磁盘柜存储技术（最好采用san）。对于数据库服务而言，它同时需要数据库软件的支持，是比较复杂的。而WEB服务器或应用服务器就比较简单了。

双机一般就上面三种方案，下面从另一个角度看，前面的方案又可以分为基于共享存储和纯软件的解决方案。

基于共享存储的双机方案

基于存储共享的双机热备是双机热备的的最标准的方案，对于这种方式，采用两台服务器，使用共享的存储设备（磁盘阵列柜或存储区域网SAN）两台服务器可以采用互备、主从、并行等不同的方式。在工作过程中，两台服务器将以一个虚拟的IP地址对外提供服务，依工作方式的不同，将服务请求发送给其中一台服务器承担。同时，服务器通过心跳线(目前往往采用建立私有 网络的方式)侦测另一台服务器的工作状况。当一台服务器出现故障时，另一台服务器根据心跳侦测的情况做出判断，并进行切换，接管服务。对于用户而言，这一过程是全自动的透明的。由于使用共享的存储设备，因此两台服务器使用的实际上是一样的数据，由双机或集群软件对其进行管理。

它的优点是： 对于共享方式，数据库放在共享存储设备上，当一台服务器提供服务时，直接在存储设备上进行读写。当系统切换后另一台服务器也同样读取存储设备上的数据，它可以在无人值守的情况下提供快速的切换，一般情况下不会有数据的丢失。

缺点是：

1.增加了昂贵的存储设备投资，对于有实力的企业，可考虑该方式。

2.存在单点故障的风险，主机故障虽然可以切换接管，但是实际风险从主机转移到了共享磁盘柜上，一旦磁盘阵列故障，会导致整个系统都不能工作，而且没有数据备份，数据永远都无法恢复了！，如果需要数据备份就必须购买其他的数据备份软件来实现。

我们暂假设盘阵质量与主机质量，假设单台PC服务器的可靠性为90%，假设共享磁盘阵列子系统的可靠性为99%，根据条件概率，主备机同时损坏或磁盘阵列柜损坏即双机系统和磁盘阵列子系统同时完好的概率为：

(1-(1-90%)*(1-90%))*99%=98.01%

如果采用了可靠性相对差一些的磁盘阵列，假设可靠性也是90%，则概率为(1-(1-90%)*(1-90%))*90%=89.1%<90%

可见整个系统的可靠性还不如单机运行。而且一旦磁盘阵列故障将是致命性的！

3.有时容易出现阵列坏道与数据丢失，这不是硬盘的原因，而且HA软件兼容性所致

4.主机正常运行时，如果HA软件发生误判，备机一旦发生故障切换，主备机同时对一个数据库进行读写，会导致数据完全损坏，这种情况下的损坏导致的损失是无法估量的，因为无法恢复！

5.设备升级会有兼容性问题

6.只有接管保护，无数据备份，无灾难恢复方案

7.主备机有距离限制，受SCSI电缆的长度限制（光纤通道的磁盘阵列也不受距离限制，但投资会大得多），如果发生火灾，停电等故障时则必须忍受业务停止。

8.管理方便性，每一个双机系统都必须单独管理，不能集中管理

9.无法进行时间点恢复，主机删除数据，就会从磁盘阵列上删除，就无法回退恢复了。

我们的方案可以给用户选择恢复到任意时间点的数据状态。

纯软方式的双机方案：

纯软件的方式，通过镜像软件，将数据可以实时复制到另一台服务器上，这样同样的数据就在两台服务器上各存在一份，如果一台服务器出现故障，可以及时切换到另一台服务器。

纯软的方案有如下缺点：

1.相对与共享存储的方案，成本较低，不需要购买价格高昂的共享磁盘柜，只需要购买镜像同步软件和故障接管软件

2.可靠性相对差一些，数据实时同步是纯软方案的薄弱所在，要完全做到实时的话对主机性能影响会很大。

3.没有事务机制，由于其复制是在文件和磁盘层进行的，复制是否成功不会影响数据库事务操作，另外大型数据库都有很大的缓存，数据不会立刻写进磁盘，如果此时发生故障，数据不会被复制到备机，因此有出现数据不完整不一致的情况，这个存在着相当的风险，有可能导致即时备机接管了，数据库无法使用。

4.每次故障切回后必须重新同步，重新初始化，数据覆盖一遍，这是个比较漫长的过程，数据量超过一百G以上的话可能要十几个小时，这期间机会不能动，严格的说初始化时几乎需要停止任何访问，此时主备机都处于无保护状态，如果此时主机发生故障，主备机数据都是不可用的，此时就没有任何数据可以用来恢复！这是致命的数据丢失。

5.无法恢复到之前的时间点，因为备机只是主机的数据副本，即使主机上误删除了一个文件，备机也会删除此文件，无法恢复。

常见双机软件

 LifeKeeper

支持共享磁盘柜方式和纯软件数据同步方式，支持2-16个节点的集群

优点：对卷的管理更胜一筹，深层次监控共享卷和镜像卷，数据同步为基于磁盘级的镜像，并且有锁卷功能，数据不会丢失。适用于多应用层的管理。已通过IBM认证 缺点：安装设置需要一定的技术要求

 RoseHA

只支持共享磁盘柜方式，只支持两个节点

优点：界面简易，操作简单，适用于但应用层的管理。

缺点：对卷的管理稍逊，对卷和IP没有监控，对于某些IBM磁盘阵列关机不能切换。

 RoseMirrorHA

只支持纯软件数据同步方式，只支持两个节点 优点：界面简易，操作简单。

缺点：同步方式为文件复制，没有锁卷功能，有可能造成数据丢失。

 GoldenLife 支持共享磁盘阵列方式，只支持两个节点 优点：界面友好，安装设置简单。缺点：对卷的管理不如lifekeeper。

 GoldenLifeMirror

支持数据同步的纯软方式，只支持两个节点 优点：安装操作简单，易于管理。

缺点：同步方式为文件复制，速度较慢。

第三篇：双机系统+优缺点分析

双机系统缺点分析

双机方案一般有： 双机热备，双机互备，双机双工 三种方式。

实现方式又分为纯软件方式和共享磁盘柜方式，基于存储共享的双机热备是双机热备的最标准方案，当然这两种实现方式各有优缺点。

双机热备：

从广义上讲，就是对于重要的服务，使用两台服务器，互相备份，共同执行同一服务。当一台服务器出现故障时，可以由另一台服务器承担服务任务，从而在不需要人工干预的情况下，自动保证系统能持续提供服务。双机热备由备用的服务器解决了在主服务器故障时服务不中断的问题。但在实际应用中，可能会出现多台服务器的情况，即服务器集群。

双机热备一般情况下需要有共享的存储设备。但某些情况下也可以使用两台独立的服务器。

从狭义上讲，双机热备特指基于active/standby(活动/待用)方式的服务器热备。服务 器数据包括数据库数据同时往两台或多台服务器写，或者使用一个共享的存储设备。在同一时间内只有一台服务器运行。当其中运行着的一台服务器出现故障无法启动时，另一台备份服务器会通过软件诊测（一般是通过心跳诊断）将备用机器激活，保证应用在短时间内完全恢复正常使用。

下面是典型的双机热备软件PCL HA来看一下双机热备的典型模式： －Active/Active模式

这是目前运用最为广泛的双节点双应用的Active/Active模式。

支撑用户业务的数据库和应用程序在正常状态下分别在两台节点上运行，各自有自己的资源，比如IP地址、磁盘阵列上的卷或者文件系统。当某一方的系统或者资源出现故障时，就会将应用和相关资源切换到对方的节点上。

这种模式的最大优点是不会有服务器的“闲置”，两台服务器在正常情况下都在工作。但如果有故障发生导致切换，应用和数据库将放在同一台服务器上运行，由于服务器的处理能力有可能不能同时满足数据库和应用程序的峰值要求，这将会出现处理能力不够的情况，降低业务响应水平。

－Active/Standby模式

两节点的Active/Standby模式是HA中最简单的一种，两台服务器通过双心跳线路组成一个集群。

PCL为此环境提供了完全冗余的服务器配置。这种模式的优缺点：

  缺点：Node2在Node1正常工作时是处于“闲置”状态，造成服务器资源的浪费。

优点：当Node1发生故障时，Node2能完全接管应用，并且能保证应用运行时的对处理能力要求。

-多点集群模式

可以理解为双机热备在技术上的提升。多台服务器可以组成一个集群。根据应用的实际情况，可以灵活地在这些服务器上进行部署，同时可以灵活地设置接管策略。比如，可以由一台服务器作为其他所有服务器的备机，也可以设置多重的接管关系，等等。这样，就可以充分地利用服务器的资源，同时保证系统的高可用性。

双机互备

在双机热备的基础上，两个相对独立的应用在两台机器同时运行，但彼此均设为备机，当某一台服务器出现故障时，另一台服务器可以在短时间内将故障服务器的应 用接管过来，从而保证了应用的持续性。这种方式实际上是双机热备的一种应用。它避免了两个应用使用四台服务器分别实现双机热备，减少服务器使用数量，解决闲置问题。

双机双工

两台或多台服务器均为活动，同时运行相同的应用，保证整体的性能，也实现了负载均衡和互为备份。需要利用磁盘柜存储技术（最好采用san）。对于数据库服务而言，它同时需要数据库软件的支持，是比较复杂的。而WEB服务器或应用服务器就比较简单了。

双机一般就上面三种方案，下面从另一个角度看，前面的方案又可以分为基于共享存储和纯软件的解决方案。

基于共享存储的双机方案

基于存储共享的双机热备是双机热备的的最标准的方案，对于这种方式，采用两台服务器，使用共享的存储设备（磁盘阵列柜或存储区域网SAN）两台服务器可以采用互备、主从、并行等不同的方式。在工作过程中，两台服务器将以一个虚拟的IP地址对外提供服务，依工作方式的不同，将服务请求发送给其中一台服务器承担。同时，服务器通过心跳线(目前往往采用建立私有 网络的方式)侦测另一台服务器的工作状况。当一台服务器出现故障时，另一台服务器根据心跳侦测的情况做出判断，并进行切换，接管服务。对于用户而言，这一过程是全自动的透明的。由于使用共享的存储设备，因此两台服务器使用的实际上是一样的数据，由双机或集群软件对其进行管理。

它的优点是： 对于共享方式，数据库放在共享存储设备上，当一台服务器提供服务时，直接在存储设备上进行读写。当系统切换后另一台服务器也同样读取存储设备上的数据，它可以在无人值守的情况下提供快速的切换，一般情况下不会有数据的丢失。

缺点是：

1.增加了昂贵的存储设备投资，对于有实力的企业，可考虑该方式。2.存在单点故障的风险，主机故障虽然可以切换接管，但是实际风险从主机转移到了共享磁盘柜上，一旦磁盘阵列故障，会导致整个系统都不能工作，而且没有数据备份，数据永远都无法恢复了！，如果需要数据备份就必须购买其他的数据备份软件来实现。

我们暂假设盘阵质量与主机质量，假设单台PC服务器的可靠性为90%，假设共享磁盘阵列子系统的可靠性为99%，根据条件概率，主备机同时损坏或磁盘阵列柜损坏即双机系统和磁盘阵列子系统同时完好的概率为：

(1-(1-90%)*(1-90%))*99%=98.01%

如果采用了可靠性相对差一些的磁盘阵列，假设可靠性也是90%，则概率为(1-(1-90%)*(1-90%))*90%=89.1%<90%

可见整个系统的可靠性还不如单机运行。而且一旦磁盘阵列故障将是致命性的！

我们的提供的是备份容灾一体化的解决方案，既提供业务容灾自动接管，也提供多个时间点的数据容灾，数据在本地，灾备中心，数据容灾中心都有副本。

3.有时容易出现阵列坏道与数据丢失，这不是硬盘的原因，而且HA软件兼容性所致

4.主机正常运行时，如果HA软件发生误判，备机一旦发生故障切换，主备机同时对一个数据库进行读写，会导致数据完全损坏，这种情况下的损坏导致的损失是无法估量的，因为无法恢复！

5.设备升级会有兼容性问题

6.只有接管保护，无数据备份，无灾难恢复方案

7.主备机有距离限制，受SCSI电缆的长度限制（光纤通道的磁盘阵列也不受距离限制，但投资会大得多），如果发生火灾，停电等故障时则必须忍受业务停止。我们的方案不受距离远近的限制，支持远程容灾

8.管理方便性，每一个双机系统都必须单独管理，我们提供All-in-ONE-Web统一的管理入口，能对保护主机集中管理，远程管理，而且配置简单，无特殊技术要求。

9.无法进行时间点恢复，主机删除数据，就会从磁盘阵列上删除，就无法回退恢复了。

我们的方案可以给用户选择恢复到任意时间点的数据状态。

纯软方式的双机方案：

纯软件的方式，通过镜像软件，将数据可以实时复制到另一台服务器上，这样同样的数据就在两台服务器上各存在一份，如果一台服务器出现故障，可以及时切换到另一台服务器。

纯软的方案有如下缺点：

1.相对与共享存储的方案，成本较低，不需要购买价格高昂的共享磁盘柜，只需要购买镜像同步软件和故障接管软件

2.可靠性相对差一些，数据实时同步是纯软方案的薄弱所在，要完全做到实时的话对主机性能影响会很大。

3.没有事务机制，由于其复制是在文件和磁盘层进行的，复制是否成功不会影响数据库事务操作，另外大型数据库都有很大的缓存，数据不会立刻写进磁盘，如果此时发生故障，数据不会被复制到备机，因此有出现数据不完整不一致的情况，这个存在着相当的风险，有可能导致即时备机接管了，数据库无法使用。

4.每次故障切回后必须重新同步，重新初始化，数据覆盖一遍，这是个比较漫长的过程，数据量超过一百G以上的话可能要十几个小时，这期间机会不能动，严格的说初始化时几乎需要停止任何访问，此时主备机都处于无保护状态，如果此时主机发生故障，主备机数据都是不可用的，此时就没有任何数据可以用来恢复！这是致命的数据丢失。

我们的容灾方案也无法避免初始化的过程，但是对数据的保护采用数据库在线备份，不影响用户使用，而且跟双机这种监测磁盘数据变化不同，没有数据不一致的问题，另外我们的数据容灾中心有数据备份，即使在初始化过程中发生故障，数据中心有数据可以恢复到之前的任意时间点。

5.无法恢复到之前的时间点，因为备机只是主机的数据副本，即使主机上误删除了一个文件，备机也会删除此文件，无法恢复。

常见双机软件

 LifeKeeper

支持共享磁盘柜方式和纯软件数据同步方式，支持2-16个节点的集群

优点：对卷的管理更胜一筹，深层次监控共享卷和镜像卷，数据同步为基于磁盘级的镜像，并且有锁卷功能，数据不会丢失。适用于多应用层的管理。已通过IBM认证 缺点：安装设置需要一定的技术要求

 RoseHA

只支持共享磁盘柜方式，只支持两个节点 优点：界面简易，操作简单，适用于但应用层的管理。

缺点：对卷的管理稍逊，对卷和IP没有监控，对于某些IBM磁盘阵列关机不能切换。

 RoseMirrorHA

只支持纯软件数据同步方式，只支持两个节点 优点：界面简易，操作简单。

缺点：同步方式为文件复制，没有锁卷功能，有可能造成数据丢失。

 GoldenLife 支持共享磁盘阵列方式，只支持两个节点 优点：界面友好，安装设置简单。缺点：对卷的管理不如lifekeeper。

 GoldenLifeMirror

支持数据同步的纯软方式，只支持两个节点 优点：安装操作简单，易于管理。

缺点：同步方式为文件复制，速度较慢。

第四篇：DCS系统防病毒防范措施

DCS系统防病毒防范措施

1、热工人员应分级授权使用工程师工作站、操作员站等人机接口。

2、严禁在DCS系统中使用非DCS软件。

3、严禁非授权人员使用工程师站和操作员站电脑人机接口。

4、运行操作员站电脑盘柜门锁门，钥匙由专人保管。（值长保管）

5、运行操作员站电脑外接USB口进行禁用。

6、在易受攻击破坏的系统上安装正版防毒杀毒软件，并保证其实时监控并定期对系统杀毒软件病毒库进行升级。

7、严禁在系统操作电脑上使用移动存储设备。（包括手机、优盘、移动硬盘等）

8、对系统内用户名和密码进行专人专管，并注意提高密码可靠性。

9、系统管理员定期为系统做好备份，备份应与现系统保持一致，且至少有两套备份；系统管理员在使用外存储设备之前，必须对外存储设备进行查杀毒工作（外存储设备为DCS系统专用的）。

10、在网络各节点主机中加装防火墙软件。

11、系统管理员应关注系统软件的升级补丁，及时完成升级工作以提高系统运行的稳定性和可靠性。

检修部热工专业

2011年11月8日

第五篇：DCS系统验收报告大纲

DCS系统工厂测试（出厂验收）大纲

为保证产品的出厂质量，DCS系统出厂前应按工程的合同协议要求进行系统硬件、软件、回路组态和系统性能及功能的检查、测试验收。

进行出厂试验时，系统的主要功能试验应通过模拟现场实际方式进行；过程输入输出通道精度的检查，采用同种类抽样检查的方法，被抽查的硬件必须全部合格，否则应成倍增加抽查数量，直至全部检查。

经检查的出厂设备、软件配置和试验后得出的性能指标，应与合同供货清单、有关设计联络会纪要及设备说明书的技术指标相符。验收合格后，验收报告经双方签署后生效，允许出厂。

一、DCS系统出厂验收前应满足以下的条件

（1）已按工程设计要求，完成了控制系统的设备配置和软件组态，设备制造、软件编程和反映目前系统真实状况的有关文件汇编。

（2）DCS系统组成模拟系统，全部应用软件已装入。验收项目自检合格，并提供合格的自检报告。

（3）验收所需要的测试设备已准备充分，计量仪器应具有有效的计量检定合格证书，贴有有效的计量标签，其精度等级应符合计量规定要求。

二、DCS 系统出厂验收检查及测试项目

（一）系统硬件配置和外观检查

1、硬件表面无划伤痕迹，机柜标识及厂标；

2、硬件配置及数量符合协议要求（基本供货清单）；

3、接地系统设计、接地排；

4、接线空间和接线端子。

查系统配置的输入点数和输出点数，实际使用的输入点数和输出点数、安装机架的可扩空间及端子排的余量。输入输出通道的余量不得低于总输入输出通道数的10％～15％。安装机架的可扩容量及端子排的余量应大于输入输出通道总数的l0％一15％。

（二）系统软件配置及技术资料的验收

1、系统的通讯协议已经完成；

2、所有的模件有相应的说明书；

3、所有的外配件有说明书；

4、所有的模件、电源具有相应的合格证明（24V电源的滤波、防短路、过流保护等）、全套系统所需电源总容量要求，以及系统电源配置方式和要求说明；

5、画面部分已经完成；画面布局、色调、对比度、显示分辨率；工艺流程图符合提供的图纸和修改意见，参数单位符合测量管理体系要求；主要操作成组符合工艺要求；连锁挂牌及电源指示设计符合规范和操作惯例；

6、有详细的柜内布置图、端子排接线图、电源原理接线图；

7、软件部分配置是完全，软件部分是否是正版，有没有杀毒软件应明确说明。软件数量和载体符合要求

8、上述软硬件应符合甲乙双方相关的协议要求及电力系统DCS控制系统安装、改造、调试的相关规定，同时确保下述各项验收合格。

9、控制系统应用手册，检修规程草稿，应急预案草稿（扬子等厂）；

（三）报警、事故信号系统

1、报警系统是否完全；（是否分级）

2、有没有相应的声光语音报警，同时提供相应报警说明和版本样式（其最终版以调试结束后为准），以便验收。

3、SOE的记录是否正常，SOE的分辨率是否符合协议要求。

4、操作记录；

5、相关记录保存时间和查询方式；

6、确认报警和事故信号的方式及操作站的同步性

（四）电源测试

1、电压测量；（电压显示及切换接触器定值校验和整定记录）

2、电源冗余测试（主回路选用）；

3、电源切换时对计算器及控制系统的影响检查（可与系统测试同步）；

4、非控制系统电源单独配电（风扇、照明）

（五）控制系统基本性能测试

1、操作员站或服务器的冗余切换试验（不少于5次）

2、控制站控制器模件冗余切换试验（不少于10次）

3、控制回路可靠性试验

4、通信总线冗余切换试验（不少于10次）

5、模件、控制系统及机柜供电冗余切换试验（停电恢复测试、不少于10次）

6、容错性能试验

7、模件热拔插试验（不少于5次，报警记录，相应）

8、系统实时性测试（运算周期测试）

9、系统响应时间的测试

10、系统存储余量测试

11、通信网络系统负荷率的测试

12、抗干扰能力试验（不少于5次）

（六）系统基本应用软件功能的测试

1、系统组态和在线下载功能试验

2、操柞员站入机接口功能试验（操作键盘非定义键）

3、记录、报表、打印功能检查试验

4、通信接口连接试验

5、时钟同步精度的测试，各过程站输入同一开关量信号，时间误差应小于保证的站间时间分辨力。

（七）数据采集系统的验收

1、输出通道数据自保持功能测试

2、输入参数二次计算功能测试（浮点数，显示精度）

3、输入参数修正功能的检查

4、超限诊断报警功能的检查

5、输入过量程诊断功能检查

6、输入信号短路诊断保护功能校准

7、热电偶输入信号断偶诊断功能检查

8、热电阻输入信号短路或断路诊断功能检查

9、参数变化速率诊断保护功能检查

10、输入信号断路诊断功能检查

11、输入信号冗余功能检查

12、输出模件的输出信号短路和断路诊断保护功能检查

13、SOE记录和事故追忆系统

14、历史数据存储和检索功能试验（趋势操作，统计分析，自定义）

15、性能计算功能检查

16、I/O信号处理精度检查测试（不少于50%，或见证全部）

17、开关量信号正确性检查

（八）DCS控制系统功能验收

1、模拟量控制系统（修改量程和报警的可操作性，更换通道和增加卡件的可操作性；

2、DCS逻辑控制系统（主要已提供逻辑，修改的快捷、安全性）

（九）考核指标统计报表和实时数据统计功能的检查

1、能正常自动打印报表；

2、能按要求编制各种报表；

3、自定义报表

三、根据运行经验，特别列出以下本次验收重点注意事项：

1、配置点数按协议点配置；

2、控制器配2对；

3、开关量为继电器无源接点；

4、电动门辅机电源指示纳入DCS控制系统；

5、系统电源及网络采用冗余配置（看电源开关）；

6、不采用板载继电器，每一个数字量输出均配置继电器，继电器须带指示灯；（重点检查高压辅机的直流220VDC继电器）

7、每一只模块及元件要有空点，不可以布满；

8、机柜内所有电源开关、继电器要有明确的中文标示；

9、冗余的设备和同类的设备分开配置，（甲乙分离、串级分离，保护信号分离）；

10、确定机柜布置图、卡件配置图和网络结构图；

11、DCS控制系统画面上应该有防止误动措施；

12、DCS系统能实现对其他控制系统和设备的通讯；（确定协议；含智能设备及设备管理系统）

13、所有的DO都有继电器，并接线到端子排；

14、DPU的负荷率的检查；（不少于5次）

15、硬件出厂设备清单是否符合协议；

16、柜内接线是否规范；

17、每一个机柜有没有配置机柜顶灯（非强制）；，18、每一个机柜是没有温度信号；（风道设计、滤网提供备用）

19、机柜温度信号、电源报警及其他应用IO点应不包括在设计的IO点内（；

20、服务器为双电源冗余型，服务器应有2只电源模块；

21、在DPU切换过程中，数据切换是否正常；

22、DPU重启时对系统有无影响；AO、DO是否变位或变化；

23、DPU能否正常下装，下装过程中对控制系统有无影响。当上位机死机时，DPU是否工作正常；在下装过程中及下装结束后DO、AO是否有变位或变化。

24、当DPU与前段通讯中断时，DPU的工作状态是否正常，当重新恢复时，各模块是否工作正常；控制系统有没影响。AO、DO输出是否变位。

25、在DI更换过程中，DI的状态是否变化；相应的联锁保护是否动作；在更换DO、AO卡过程中，AO、DO是否能保持。