一,、概述
　　
在流程行業(yè),，很多工藝裝置對系統(tǒng)的安全性和容錯性要求比較高，比如在石化行業(yè)中的重要裝置的控制站往往采用雙重或者三重冗余來保證系統(tǒng)的安全,，由于工藝的復(fù)雜,，需要多個人機監(jiān)控站來保證系統(tǒng)的不間斷運行，監(jiān)控層的服務(wù)器,、客戶端,、網(wǎng)絡(luò)都需要進行雙重或者多重冗余配置，來保證系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性,，需要監(jiān)控軟件能提供完整的冗余解決方案,。
　　
目前在國內(nèi)應(yīng)用的監(jiān)控組態(tài)軟件中，只有少量的國外軟件具備全面的冗余解決方案,，國產(chǎn)軟件廠商中,，個別的廠家只是實現(xiàn)的了基本的冗余方式，而在數(shù)據(jù)吞吐,、安全性和容錯性上和國外軟件還有一定的差距,，北京三維力控科技有限公司根據(jù)多年在流程行業(yè)的應(yīng)用，開發(fā)的力控®監(jiān)控組態(tài)軟件5.0版本可以支持設(shè)備冗余,、控制網(wǎng)絡(luò)冗余,、服務(wù)器冗余、管理網(wǎng)絡(luò)冗余,、客戶端冗余等多種冗余模式,，在數(shù)據(jù)吞吐、網(wǎng)絡(luò)切換上得到了很大的提高,，是國產(chǎn)組態(tài)軟件中率先對軟件冗錯提供完整支持完整的產(chǎn)品,使軟件在容錯方面達到了進口軟件的水平,對提高民族裝備業(yè)的國產(chǎn)化率提供了有競爭力的產(chǎn)品,。

二、監(jiān)控軟件冗余方式
　　
力控支持的典型的冗余方案見下圖：

上圖整個系統(tǒng)的控制站,、監(jiān)控服務(wù)器,、客戶端、網(wǎng)絡(luò)都是采用冗余配置,，力控®軟件主從服務(wù)器的切換時間最小可以達到2秒,，極大的提高了切換速度。
　　
2．1、設(shè)備冗余
　　
設(shè)備冗余一般要求控制站的電源,、CPU,、通訊模塊都需要進行冗余配置，主從控制器同時連接設(shè)備總線來保證數(shù)據(jù)通訊,，一般的 PLC廠家的設(shè)備冗余基本都是此類的設(shè)計方案,，上位機監(jiān)控軟件和此類系統(tǒng)通訊時，要考慮到當(dāng)主從控制器發(fā)生切換時,，監(jiān)控軟件的通訊要同步切換來保證從正確的IO設(shè)備獲取數(shù)據(jù),。

設(shè)備冗余控制（圖2）

力控®軟件正常時與主控制器進行通訊，若主設(shè)備損壞或者通訊出現(xiàn)故障,，軟件會根據(jù)設(shè)備故障標(biāo)識斷開與主控制設(shè)備的通訊,，而與從控制設(shè)備進行通訊的連接，保證了系統(tǒng)的及時切換 ,，從而保證了在設(shè)備切換的同時,，上位機也同時做到及時切換。
　　
2．2,、監(jiān)控層服務(wù)器冗余
　　
在SCADA系統(tǒng)中,，一般意義上的雙機冗余是指監(jiān)控層服務(wù)器冗余，服務(wù)器冗余是比較廣泛的應(yīng)用模式,，根據(jù)控制規(guī)模的大小也可以配置一定的客戶端來保證操作人員監(jiān)控,、操作的需要，一般的小規(guī)模的控制系統(tǒng)可以不需要配置客戶端,。

服務(wù)器冗余（圖3）

主站和從站的力控®軟件在獨立工作時都能夠通過控制網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備進行通訊,。在冗余熱備模式下，正常工作時只有主站和控制站通訊,，從站不和控制站通訊,，從站的數(shù)據(jù)通過主站來進行備份和同步，如果主站出現(xiàn)故障,，從站接管主站工作,。等主站恢復(fù)之后，可以通過自動或手動方式進行干預(yù)來進入熱備狀態(tài),，如果主站和從站都正常，用戶可以手動地通過控制標(biāo)志位把工作從當(dāng)前站切換到熱備站（原來的主站）上,。
　　
2．3,、監(jiān)控層客戶端冗余
　　
力控®監(jiān)控組態(tài)軟件可以組成一個分布式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不同節(jié)點的力控可以互相通訊,，可以互為服務(wù)器和客戶端,，客戶端有標(biāo)準(zhǔn)的C/S網(wǎng)絡(luò)方式客戶端，也有“瘦”客戶端，即B/S方式客戶端,，力控®軟件的客戶端 支持服務(wù)器冗余方式,，即主服務(wù)器因為故障，從服務(wù)器接管時,，客戶端能自動切換到從服務(wù)器上,。
　　
2．4、控制層網(wǎng)絡(luò)冗余
　　
控制網(wǎng)絡(luò)冗余是力控®軟件與控制站通過兩條物理鏈路進行網(wǎng)絡(luò)的連接,，控制網(wǎng)絡(luò)的任意一個節(jié)點均安裝兩塊網(wǎng)卡,，可以設(shè)置在兩個網(wǎng)段內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)分為主網(wǎng)絡(luò)和從網(wǎng)絡(luò),，正常時力控®軟件和控制節(jié)點通過主網(wǎng)絡(luò)通訊,，當(dāng)主網(wǎng)絡(luò)中斷時，力控®軟件判斷網(wǎng)絡(luò)超時后會自動將網(wǎng)絡(luò)通訊切換到從網(wǎng),，在主網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常時,，力控的通訊又自動切換到主網(wǎng)線路，系統(tǒng)恢復(fù)到正常狀況,。

2．5,、監(jiān)控管理層網(wǎng)絡(luò)冗余
　　
由力控®軟件組成的服務(wù)器和客戶端之間采用以太網(wǎng)通訊，采用雙重網(wǎng)絡(luò)配置,，網(wǎng)絡(luò)可以是2個網(wǎng)段,，服務(wù)器和客戶端都有兩套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如果其中一套網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障,，力控客戶端會使用另外一套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備繼續(xù)和服務(wù)器保持通訊,，保證監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)通訊的連續(xù)。
　　
2．6,、服務(wù)器,、網(wǎng)絡(luò)冗余
　　
多重冗余方式是指在服務(wù)器冗余的基礎(chǔ)增加了網(wǎng)絡(luò)、客戶端冗余,，服務(wù)器和客戶端既可以同時工作在同一個網(wǎng)段下,，也可以在兩個網(wǎng)段內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)冗余和服務(wù)器冗余是相互獨立又相互聯(lián)系的,，可以只存在網(wǎng)絡(luò)冗余,，也可以只存在服務(wù)器冗余，也可以既有網(wǎng)絡(luò)冗余又有服務(wù)器冗余,，力控提供三種冗余配置（單獨網(wǎng)絡(luò)冗余,，單獨服務(wù)器冗余，網(wǎng)絡(luò)冗余＋服務(wù)器冗余）,，用戶可以根據(jù)不同情況靈活選擇,。

在網(wǎng)絡(luò)冗余和服務(wù)器冗余都存在的情況下,，優(yōu)先使用服務(wù)器冗余。