计算机控制系统的可靠性研究
计算机控制系统的可靠性及抗干扰性优化设计
１ ． ２ 系统 可 靠 度 提 升 方 法
系 到 工 程 项 目中 的众 多 仪 表 、 机器能否正常 、 安全 、 稳 定 运 转 。对 于 如 何 才 能 保 证 计 算 机 控 制 系 统 能 够 安 全 稳 定 地 运行的问题 ， 设 计 人 员 们 首 先 考 虑 的是 在 控 制 系 统 中添 加
性主要考 虑计算机抗 干 扰技 术 的实 现 ， 增 强 硬 件 系 统 对 运行环境 的适 应 性 ， 以及 使用 质 量 比较好 的 硬件 材 料 。 软件系统 的可靠性 主要 考 虑软 件 的 自我测试 技 术 、 自我 纠错 、 自我 修 复 等 。
１ ． ２ ． １ 硬 件 系统 的 可 靠 性
来 考 虑 。 由上 述 定 量 化 描 述 计 算 机 系 统 的 可 靠 性 可 知 ， 提高系统 的可靠性需 要 注重 两个 方 面 ， 一 是 在 系 统 正 常
１ 计 算 机 控 制 系 统 的 可 靠 性
１ ． １ 可 靠 性 的 定 量 ห้องสมุดไป่ตู้
工 作 时 间 内 减 少 系统 故 障 发 生 的 次 数 ； 二 是 系 统 发 生 故 障 后 要 能 够 及 时 排 除 故 障 。提 高 计 算 机 硬 件 系 统 的 可 靠
抗干扰设计 ， 计 算 机 系 统 中 的抗 干 扰 设 计 是 事 关 项 目机 器 仪 表 能 否 正 常 运 转 的关 键 部 分 。
成， 因此 ， 提 高 计 算 机 系 统 的 可 靠 性 可 以从 提 高 计 算 机 硬 件 系 统 的 可靠 性 和 提 高 计 算 机 软 件 系 统 的 可靠 性 两 部 分
从 控 制 系统 的软 件 系统 和 硬 件 系 统 两 个 角 度 对提 高 控 制 系统 可 靠 性 的 方 法 进 行 了介 绍 。
计算机控制系统的可靠性技术分析
计算机控制系统的可靠性技术分析为了提高计算机控制系统的可靠性，需要综合运用计算机硬件、软件和网络技术等多方面的技术手段。
以下将从三个方面对计算机控制系统的可靠性技术进行分析。
1、硬件可靠性技术计算机控制系统的硬件包括CPU、存储器、输入输出设备等，针对其硬件故障可能性较高的问题，需要采取有效的硬件可靠性技术保障措施。
①备份机制备份机制是指将主设备的所有数据和操作都备份在备用机上，当主设备出现故障时，立即切换到备用机继续工作，保证系统的连续性和稳定性。
②可靠性设计可靠性设计是指在计算机系统设计过程中考虑到部件的影响因素，增加硬件的寿命和稳定性，减小故障出现的可能性。
例如，采用硬件冗余设计，增加电源和通信线路的备用，避免因单点故障而导致系统宕机。
③鉴别设备鉴别设备是指在程序运行过程中监测设备的状态数据，及时发现异常，并执行相应的措施。
例如，监测服务器性能指标，一旦出现异常（如CPU负载过高），即时报警。
①程序设计程序设计是指在软件开发中遵循工程化的方法，加强质量控制和测试，保证程序内部逻辑的正确性和一致性。
例如，采用代码走查、单元测试、集成测试等有效手段，减小程序出错的可能性。
②备份和恢复备份和恢复是指制定备份计划，定期备份系统数据和程序代码，并能快速恢复系统，保证系统在发生故障时能够快速恢复正常状态。
例如，定期备份数据和程序代码，采用冗余存储技术，减小数据丢失的风险。
③升级更新升级更新是指定期进行软件升级，修复已确认的软件漏洞和缺陷，充分利用软件技术的优势。
例如安全补丁的更新、调整程序性能、增加系统安全性。
计算机控制系统的网络包括局域网、广域网、互联网等，网络对系统可靠性的影响非常重要。
因此，需要采取相应的网络可靠性技术保障措施。
①建立安全防护体系建立安全防护体系是指对网络进行可靠的防护，以预防包括攻击、病毒、恶意软件、勒索软件等威胁。
例如，建立防火墙、设置访问控制、加密数据传输等措施，保证系统数据的安全性。
计算机控制系统的可靠性与抗干扰技术研究
胡 月明 范 勇 （ 西南科技大学计算机科学学院， 四川 绵阳 ６ １ １） ２００
摘 要
对计算机控制 系统的可靠性作 了定量表示 ， 并从软硬件两方面入 手提 出了提 高系统可靠性的几种措施。抗干扰技 术是 保证控制 系统可靠性的一个关键 。 目前针 对各种干扰施行 的抗 干扰技术单独列出 ， 把 也分别从硬 、 件两方面作 了较为详细 软
可靠 度 Ｒ表 明运 行 ｎ此 不 发生 故 障 的 概 率 。 也 可 表示 为 ：
１１系 统 可 靠 性 的 定量 表示 ．
时间 。如 果 该 值很 小 ， 示 系统 可 维 护 性 好 ， 易 修 复 。 表 容
（） ５ 有效度 Ａ （ｖ ｉ ｂｌ ａｉ） Ａ ａｌ ｉｙ ｒｔ ａ ｉ ｔ ｏ
４ 一
’ Ｆ于 ｉ 一 ｊ ｉ －
可 工 作 时 间
ｊ 丽 ：Ｆ
控 制 系 统 抗 干 扰设 计 和施 工 是 工 程 中 非 常 重 要 的 环 节 仪 表 及控 制 系 统 可 靠 性直 接 影 响 到 生产 装 置安 全 、 定 的运 行 ， 制 稳 控 系 统抗 干 扰 能 力 是关 系到 整个 系统 可 靠 运 行 的 关 键 。 １ 计 算 机 控 制 系 统 的可 靠 性
作 ， 行不久即出现故障 ， 运 有效度降低 。
（ ） 靠 度 Ｒ Ｒ ｌ ｂｌ ａｉ） ６可 （ ｅｉ ｉｙ ｒｔ ａ ｉ ｔ ｏ
Ｒ 『 尸几 ｆ ＝ ｌ 次运行不发 生故障ｆ ｆ
低， 如可靠度 、 维护率 、 失效 率 、 均故障间隔时 间（ Ｂ ）平均 平 ＭＴ Ｆ 、
维护时间 （ Ｔ ）有效度 等。具体解释如下［】 ＭＴ Ｒ 、 １：
假 定 系 统 投 入 运 行 后 ， 作 了 一 段 时 间 ｔ后 出现 了故 障 ， 工 不 得 不停 机 维 修 。经过 一 段 时 间 Ｔ 的 维 修后 ， 障 排 除 ， 统 又 正 １ 故 系 常 运 行 。这 样 ， 时 间 坐 标 轴 上 ， ， ， ， 是 系 统 正 常 工 作 时 在 ｔｔ … ｔ ， 间 ， １ ２… ， ｎ 维 护 时 间 ， 有 ： Ｔ， ， Ｔ 是 Ｔ 则
第10章 控制系统的可靠性
图中：t1、t2……tn为系统正常工作时间 Tl、T2……Tk为维护时间
主要衡量指标：
1. 故障率λ（失效率）
失效次数 总工作时间
k
t
i 1
n
i
即单位工作时间内发生故障的次数
2．维护率μ
维护次数 总维护时间
k
T
i 1
k
i
单位维护时间内修复的次数
为周期在0-70℃之间循环工作三到十天进行筛选，
元器件基本上可进入偶然失效期。 （2）留有裕量 电子元器件都有额定工作参数和极限工作参 数，包括电气条件、机械条件、环境条件等，选
用时应在额定值以下留有一定的裕量。
二、冗余技术
常用的冗余系统．按其结构可分为并联系统、
备用系统和表决系统三种。
1．并联系统
试和维护等阶段)采取一系列规范化的方法来减少错 误，提高软件的可维护性。
三、故障自诊断技术
故障自诊断技术是用软件的办法迅速准确确定系 统内部是否发生故障，以及故障发生的部位，指导 运行维护人员及时发现故障、及时维修。 故障诊断的常用方法有（见下页）
1. 检查CPU的运算功能 在特定的存储区储存一组确定的数据，其中一 个数据是其余数据经过作某些运算的结果。在诊断
对于有N个并联装置组成系统来说，只有当N 个装置全部失效时，系统才不能工作。
2．备用系统
S1，S2，…，SN为工作单元 D1，D2……，DN为每个单元上的失效检测器 K为转换器。 在备用系统中，仅有一个单元在工作，其余 各单元处于准备状态。一旦工作单元出现故障，失 效检测器发出信号，通过转换器K投入一个备用单 元，整个系统继续运行。
3．表决系统
S1，S2，…，SN为工作单元 M为表决器
计算机控制系统元器件可靠性工作时间的测算
计算机控制系统元器件可靠性工作时间的测算作者：叶飞李莉王东华来源：《消费电子·理论版》2013年第04期摘要：在计算机控制系统中，可靠性和技术性能占据着重要的位置，这两方面在整个计算机控制系统中也缺一不可的。
但是，就我国目前计算机控制系统的设计现状来看，设计人员往往将重点放在系统的技术性能上，从而忽略了对其可靠性的设计。
计算机控制系统如不能正常工作，不仅会导致经济方面的损失，严重的甚至还会危及到人们的生命安全。
本文通过计算机控制系统的使用寿命估算方法进行分析，以期为今后计算机控制系统延长使用寿命提供一定的参考。
关键词：计算机；控制系统元器件；可靠性工作时间中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 08-0000-02随着我国科学技术的不断发展，计算机控制设备无论在国防、民生、医疗救治、企业生产等各领域都有广泛的应用。
因此，如何有效估算计算机控制系统的无故障工作时间也成为了相关工作人员所面临的一项重大课题。
为了能够充分实现计算机控制系统无故障工作时间的正确估算，工作人员必须要对相关的设备做到全面系统的了解，从而采用合理的估算方法进行估算，从而避免出现资金浪费和影响生产的现象发生。
一、计算机控制系统可靠性时间估算的理论依据任何一个计算机控制系统都是由多个模板、半导体或者元器件组成的，这些组成部分是否能够正常工作直接关系到计算机控制系统的正常运行情况。
二、计算机系统平均无故障时间的估算在计算机控制系统中，我们可以通过其内部模板失效率的计算来就得无故障间隔时间MTBF。
而模板的是效率差主要是由计算机控制系统内部的每种典型元器件的标准失效率和各种典型元器件的数量二者相乘，然后将计算的结果累加起来所得到的结果。
三、关于无故障间隔时间估算的评价（一）估算结果的可依赖性在上述计算机控制系统运行的过程中，必然会存在一些可能会影响到其正常运行的因素，无故障间隔时间估算作为理论上的一种计算方法，对于计算机控制系统实际应用过程当中的一些因素并没有进行充分的考虑，比如说外界对其产生的各种干扰、震动、粉尘、电源不稳、使用不当、维护不周和静电等。
简述计算机控制系统的基本要求
简述计算机控制系统的基本要求计算机控制系统是指由计算机控制和管理的一种自动化控制系统，它通过对物理过程的感知和控制，实现工业生产和自动化操作。
在现代工业中，计算机控制系统已经成为了不可或缺的一部分，起到了提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量和可靠性等重要作用。
要使计算机控制系统能够正常运行和满足实际需求，就需要具备一定的基本要求。
接下来将从以下四个方面进行简述。
一、稳定性要求计算机控制系统的稳定性是指系统的输出在输入和各种干扰作用下保持一定的稳定性和可靠性。
稳定性要求可以通过以下几个方面进行保证：1.输入稳定性：输入信号应当稳定且无干扰，以确保计算机系统可以准确捕获和处理输入信号。
2.输出稳定性：控制系统的输出应当具有可靠性和稳定性，以确保系统的控制效果达到预期。
3.系统响应稳定性：系统的响应速度应当稳定，不能出现过度反应或迟滞现象，以确保系统可以快速、准确地进行响应和控制。
4.抗干扰能力：系统应当具备一定的抗干扰能力，可以抵御来自外界的各种干扰信号，并保持系统的稳定性和正常运行。
二、速度要求计算机控制系统的速度要求主要包括实时性和响应速度等方面。
实时性是指系统对输入信号的响应速度应当满足实际应用需求，特别是在需要快速控制和响应的场景下。
计算机控制系统的实时性要求可以通过以下几个方面进行保证：1.硬件性能：计算机系统的硬件配置应当满足实时需求，包括处理器的主频、存储器容量和带宽等。
2.软件算法优化：系统的软件算法应当经过优化，提高系统的运行效率和速度，保证实时性能的达到。
3.通信速度：计算机控制系统中的通信速度也是影响实时性能的一个关键因素，合理选择和配置通信设备可以提高通信速度。
三、可靠性要求计算机控制系统的可靠性是指系统能够稳定、准确地工作，不出现故障和错误。
保证计算机控制系统的可靠性可以从以下几个方面进行考虑：1.硬件可靠性：选用高质量的硬件设备，减少硬件故障的概率，提高系统的可靠性。
变频调速控制计算机系统的可靠性研究
板组成。 Ｃ Ｕ模板与各智能模板之 间有串行和并 主 Ｐ 行 两条数 据 总线 ， 总线 均 为 主从 式 结 构 ， Ｃ Ｕ可 从 Ｐ
通过 中断方式 向主 Ｃ Ｕ传 递重 要信 息 。 统 的 自诊 Ｐ 系
断与容 错设 计 均 建 立 在 主 Ｃ Ｕ 完 好 的 基 础 上 ． Ｐ 主 Ｃ Ｕ通过双 端 ！ Ｒ Ｐ Ｚ ＡＭ与各 智 能模板 的 子 Ｃ Ｕ共享 ｌ Ｐ 数据 。 系统 结构如 图 １ 示 。 所
率行 巷蛙
并行 巷墁
电 避 蝇
圈 １ 计算机控制 系统结构
不足 ． 前景 比较 宽广 。
智能 化 。
参考文献
】 天津大学 电力系境维 电保护原理［ ］北京 ： ］ Ｍ． 水利电力出版杜
】８ ９４
４ 结束语
煤矿 电气 保 护 由于其 环 境复 杂 性 ， 压深 入负 高 荷 中心、 限制 电火花 、 防触 电等 因 素 ． 电安 全 采 了 供
维普资讯
第 ２ 卷第 ２崩 １
２ ０ 年 ２月 Ｏ２
煤 炭 技 术
Ｃ ａ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｌ ｃ ｎ ｌｇ Ｔ
Ｖｏ． １． ２ １２ ０ Ｆ ｂ 撇 ｅ．
变 频 调 速 控 制 计 算 机 系 统 的 可 靠 性 研 究
维普资讯
第２ 期
孙 宝仁 等 ： 变频 调速 控制计 算机 系统 的可靠性研 究 明， 部分 电路 的故 障率 最高 。 此本 系统对 这部分 这 为 电路 进行 了冗余 设 计 ， 过软 、 件相结 合 的方法 可 通 硬 使系统 参数及状 态检 测 系统 具 有一 定 的容 错 能力 。 这部分 电路包 括模 拟量检 测电路 、 开关 量检测 电路 、 零 电流检测 电路 及速 度检 测电路等 。 ２１ 模拟■ 检 测电路设计 ． 模 拟量 检 测 电路 用来 检 测 系统 的大部 分参数 。 模 拟量 检测采用 两套 完 全相 同 的接 口电路 ， 套 电 两
计算机控制系统李华
计算机控制系统李华简介计算机控制系统是指利用计算机对各种装置、机器或过程进行监控、控制和自动化操作的一种系统。
在现代工业生产中，计算机控制系统起着至关重要的作用，它能够提高生产效率、节约资源、减少人力成本等。
李华是一位从事计算机控制系统研发多年的专家，他在该领域取得了一系列重要的研究成果。
本文将介绍李华在计算机控制系统领域的贡献。
1. 李华的背景李华毕业于清华大学自动化专业，获得了电气工程学士学位和自动化专业硕士学位。
毕业后，他加入了一家专注于计算机控制系统研发的公司，并在该公司积累了丰富的实践经验。
李华在工作中表现出色，很快被公司提升为高级工程师，并负责多个重要项目的研发工作。
2. 李华的研究成果2.1 控制算法优化李华在控制算法优化领域做出了许多重要的研究工作。
他发现传统的控制算法在处理特定问题时存在一定的局限性，导致控制系统的性能无法达到最佳。
因此，他提出了一种新的控制算法，能够更好地适应不同的控制需求，并提高系统的响应速度和精度。
这种算法经过实践验证，取得了显著的效果。
2.2 控制系统可靠性提升控制系统的可靠性对于工业生产来说非常重要。
李华深入研究了控制系统的故障机制，并提出了一系列提高控制系统可靠性的方法。
他通过使用备份冗余和容错技术，有效地提高了系统的容错能力和抗干扰能力，从而降低了系统发生故障的概率。
2.3 计算机网络在控制系统中的应用随着计算机网络的发展，越来越多的控制系统开始采用分布式架构和网络化通信。
李华深入研究了计算机网络在控制系统中的应用，并在实践中成功地应用了这些技术。
他提出了一种基于网络的控制系统架构，并开发了相应的软件工具，使得控制系统可以远程监控和控制，提高了生产效率和生产线的灵活性。
3. 李华的影响李华的研究成果对于计算机控制系统领域的发展具有重要的影响。
他提出的控制算法优化方法被广泛应用于各种控制系统中，提高了系统的性能和稳定性。
他的研究成果还激发了更多人对控制系统可靠性和网络化控制的研究兴趣，推动了该领域的发展。
浅议可编程控制器控制系统的可靠性
一
文章编号 ：６ ２ ５ ５ ２ ０ ０ — １ ２ ０ １ ７ － ４ Ｘ（０ ８）９ ０ ５ — ３
可编程控制器简称 Ｐ Ｃ或 Ｐ Ｃ 是 在微机技术和继 电器控 Ｌ，
特别 的提示 ： 应避 免 阳光直 接照射 ； 装时要远 离强磁 场 、 安 强 热源 ； 主机和其他设备或构造物之间要离开 ５ ｍ 以上 ； ０ｍ 保证 通风条 件 ； 工作场所应 避免灰尘 、 烟 、 电性尘埃 、 油 导 腐蚀性气
Hale Waihona Puke 不 同的 Ｐ Ｃ产 品 ， 电源 的要求也 不同 ， Ｌ 对 包括 电压 等级 、
频 率 、 流波纹系数和输入输 出的供 电方式等 。 交
对 电磁 干扰较强 、而对 Ｐ Ｃ可靠性要 求又较 高 的场合 ， Ｌ
Ｐ Ｅ 的供 电应与动力供 电和控制 电路供 电分开 ； Ｉ 必要 时 ， 可采
浅议可编程控 制器控 制 系统 的可靠性
黄 伟 ’胡青龙 ，
ｆ． １江苏农林职业技术学院， 江苏 句容 ２２０； ． １４０ ２ 江苏沙钢集团， 江苏 张家港 ２５２） １６５
摘要 ： 述 了影响可编程控制 器控制 系统可靠性的主要 因素， 叙 并根据现场经验， ＭＩＳ ＢＳ Ｉ ｘ 系列 可编程控制 器的工作 环境 、 就 Ｔ Ｕ ＩＨ Ｆ 电 源要求、 接地方式 、 输入输 出和程序 编制 等方面， 出了一些提高运行可靠性 的方法和措施 。 提 关键词 ： 可编程控制器 ； 控制 系统 ； 可靠性
可编程控制器可以看成一个能够实现各种功能的集成装置具有相当高的可靠性因而由此构成的控制系统主要取决于可编程控制器的外围元件如输入器件中的行程开关按钮接近开关输出器件中的继电器接触器双向可控硅电磁铁电磁阀等
计算机控制原理实验报告
计算机控制原理实验报告一、实验目的本实验旨在通过计算机控制系统的模拟，深入理解计算机控制原理，掌握计算机控制系统的基本组成、工作原理及实现方法。
通过实验，培养我们的动手能力、分析问题和解决问题的能力，为后续学习和工作打下坚实的基础。
二、实验原理计算机控制系统是一种利用计算机实现自动控制的系统，它由计算机、输入输出设备、传感器和执行器等组成。
计算机通过接收来自传感器的输入信号，根据预设的控制算法进行计算，输出控制信号到执行器，从而实现对被控对象的控制。
三、实验步骤1. 准备实验设备：计算机、传感器、执行器、被控对象等。
2. 连接实验设备：将传感器、执行器与计算机连接，并将传感器和执行器与被控对象进行连接。
3. 编写控制程序：根据实验要求，编写控制程序，实现计算机对被控对象的控制。
4. 运行实验：启动计算机，运行控制程序，观察被控对象的响应。
5. 数据记录与分析：记录实验数据，分析实验结果，评估控制性能。
四、实验结果与分析1. 数据记录：在实验过程中，记录了不同输入信号下被控对象的输出响应，以及计算机输出的控制信号。
2. 数据分析：根据记录的数据，分析被控对象的行为特性，以及控制信号对被控对象的影响。
3. 结果展示：通过图表等形式展示实验结果，对比理论分析与实践结果的一致性。
五、结论总结通过本次实验，我们深入了解了计算机控制系统的组成与工作原理，掌握了计算机控制系统的实现方法。
实验过程中，我们不仅锻炼了动手能力，还培养了分析问题和解决问题的能力。
通过数据记录与分析，我们进一步认识到了计算机控制在工业生产和生活中的应用价值。
在未来的学习和工作中，我们将继续深入研究计算机控制原理及其应用领域的相关知识，为推动科技进步和社会发展做出更大的贡献。
同时，我们也应该意识到计算机控制技术的快速发展和应用范围的广泛性，需要不断学习和掌握新技术、新方法，以适应时代的发展和社会的需求。
此外，我们也可以从实验过程中发现一些潜在的问题和挑战。
计算机控制系统的可靠性技术研究
计算机控制系统的可靠性技术研究
丁健
【期刊名称】《计算机工程与设计》
【年(卷),期】2007(28)4
【摘要】计算机控制系统的可靠性是涉及到它是否能在工业市场上广泛应用的在着大量的干扰,常常导致系统不能正常工作,因此可靠性设计越来越得到人们的重视.分析了计算机控制系统中干扰的来源,并且从硬件和软件两方面给出了提高控制系统可靠性的具体对策:硬件的选择元器件、冗余技术、电源干扰的抑制、电场和磁场干扰的抑制、接地技术及通道上的抗干扰措施;软件的软件工程方法、软件固化及自诊断技术.
【总页数】3页(P985-987)
【作者】丁健
【作者单位】合肥工业大学,计算机与信息学院,安徽,合肥,230009;合肥学院,安徽,合肥,230601
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.低温等离子VOC处理装置安全控制系统可靠性技术研究与应用 [J], 曹德舜;王晓菡;庄腾宇
2.长棒控制系统中设备可靠性检测技术研究 [J], 黄程;邢璐辉;刘芳芳
3.计算机控制系统的可靠性与抗干扰技术研究 [J], 胡月玥;范勇
4.计算机控制系统的可靠性技术研究分析 [J], 王启光
5.冶金内燃机车动力及控制系统可靠性技术研究 [J], 段崇义;王磊;朱颖珍
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计算机控制系统的可靠性技术分析
计算机控制系统的可靠性技术分析在现代社会中，计算机控制系统已经成为各种生产设备、交通工具、通信设备等的核心部分。
而计算机控制系统的可靠性对于设备的正常运行至关重要。
本文将从计算机控制系统的可靠性技术进行分析，探讨其在实际应用中所面临的挑战以及解决方案。
一、可靠性概念可靠性是指系统在规定的条件和规定的时间内，完成规定的功能的能力。
对于计算机控制系统而言，可靠性即是其在运行过程中不因硬件故障、软件错误或外部干扰等原因而导致系统无法正常运行的能力。
二、面临的挑战1. 硬件故障计算机控制系统是由大量的硬件组件构成的，而硬件故障是不可避免的。
电路板、处理器、存储设备等硬件组件在长时间运行过程中可能出现损坏或失效。
这些硬件故障可能导致系统崩溃，从而影响设备的正常运行。
2. 软件错误软件是计算机控制系统的灵魂，而软件错误可能会导致系统的异常运行甚至崩溃。
软件错误的来源包括设计缺陷、编程错误、环境变化等。
保证软件的可靠性对于系统的正常运行至关重要。
3. 外部干扰计算机控制系统往往运行在各种复杂的环境中，可能会受到电磁干扰、射频干扰、振动、温度变化等因素的影响。
这些外部干扰可能导致系统数据丢失、通信中断等问题，影响系统的可靠性。
三、解决方案1. 硬件可靠性设计在计算机控制系统的硬件设计中，可以采用多种技术来提高硬件的可靠性。
采用冗余设计技术，包括硬件冗余和通道冗余，在系统发生故障时可以实现自动切换，保证系统的连续性；另外还可以采用高可靠性的硬件组件，如采用具有自动故障检测和纠正功能的存储设备，可以在发生故障时自动修复错误数据。
2. 软件可靠性设计在软件的设计与开发过程中，可以采用多种技术来提高软件的可靠性。
采用模块化设计，将软件划分为多个相对独立的模块，每个模块负责完成特定的功能，从而降低系统代码的复杂度和错误率；可以采用软件测试技术，包括静态测试和动态测试，以及软件验证技术，保证软件的正确性和可靠性。
3. 外部干扰抵御对于计算机控制系统而言，外部干扰是不可避免的，因此需要采取相应的措施来抵御外部干扰。
PLC控制系统可靠性研究
６结束语
抗 干扰 能力 是衡 量计 算机 控制 系统 的重 要指 标之 一 ， 也 是 提高 整个 设 备 可靠 性 的重要 途 径 。 根据 Ｚ ２ 型包 装 Ｂ５ 机 自身 的特性 和干扰 的 多样性 ，本 文介 绍 的几种抗 干扰技 术 ，都 在 系统 中得 到 了运用 。从工 厂 的应用 结果 表 明 ，系 统使用 的上 述抗 干扰 设计 方 法 ，可 以较 好地 提 高包装 机 的
ＨｕＸｉｏｌＷ ｕＬｎｊｎ （ ｎｎＵｎｖ ｒｉ ｆ ｅｈ ｏｏ ｙ Ｈｅ ａ ｈ ｎ ｚｏ ５ ０ １ ａ —ｉ ｉ－ｕ Ｈｅ ａ ｉｅｓｔ ｏ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ， ｎｎＺ ｅｇ ｈ ｕ４ ０ ０ ） ， ｙ
摘
要 ： Ｌ 控 制 系 统 的 可 靠 性 从 硬 件 和 软 件 方 面 共 同衡 量 。从 电 源 的 处 理 、 连 接 线 的 方 式 、 冗 Ｐ Ｃ
ｗｏ ｋｎ ｏｗｅ ， ｈｅ ｗａ ｆｃ ｎ ｃ ｉｎ， ｅ ｎ ａｎ ｙ ｄ ｉｎ．／ ｅｅ ｔｉ ｉｃ ｉ ｆｉ ｏ ｒ ｙ ｔ ａ ｄ ｉ ｏ ａ ｏ ａ ｍｉ ｇ ｒ ｉｇ ｐ ｒ ｔ ｙ ｏ ｏ ｎｅ ｔ ｏ ｒ ｄｕ ｄ ｃ ｅｓｇ Ｉ Ｏ ｌｃ ｒｃｃ ｒ ｕｔ ｏ ｓ ｃ ｎｔ ｓ ｓｅｍ ｎ ｓ ｓ ． ｒ ｐｒｇｒ ｍ ｎ ． ｓ ｔ ｏｌ ｔ ｅ ｅ ｃ ａｎ ｒ ｓ ｔ ｏｍｅｆ ａｓｂ ｅ ｍｅｔ ｏ ｓ ａ ａ ｕ ｅ ｔ ， ｄ ｐ ｅ ｅｎ ｓｓ ｅ ｉｌ ｈ ｄ ｎｄ ｍｅ ｓ ｒ ｓ Ｋｅｙ ｗ ｏｒ ｓ： ｉ ｉｔ ； ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｄ Ｒｅｌ ｌ ｙＣｏｎ ｒ ｌ ｓ ｅ ａｂ ｉ ｓ
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Ｐ Ｃ 制 系统 可 靠性 研究 Ｌ控
Ｒ ｅｓ ａ ｃ ｏ Ｒ ｅ ｉ ｉｉｙ ｔ ｅ ｒ ｈ ｎ ｌａｂ ｌｔ ｏｆ ｈｅ ＰＬ Ｃ ＣｏｎｔｏｌＳｙｓ ｅ ｒ ｔｍ
计算机控制系统
计算机控制系统计算机控制系统是指利用计算机技术对实际工作场景进行自动化控制的系统。
这种系统利用计算机的高速计算和精确控制的特性，通过对输入信号进行采集、处理以及对输出信号进行控制，实现对设备、机器或工艺过程的控制和监测。
计算机控制系统广泛应用于生产、交通、医疗等领域，为人类带来了极大的便利和效益。
组成计算机控制系统主要由以下几个部分组成：1. 传感器与执行器传感器负责将实际工作场景中的物理量、参数转化为电信号，然后将电信号传递给计算机系统。
常见的传感器有温度传感器、压力传感器、光电传感器等。
执行器则负责将计算机系统输出的信号转化为相应的动作或工作状态。
常见的执行器有电动阀门、电机、继电器等。
2. 硬件接口硬件接口是连接计算机系统和传感器、执行器之间的纽带，它负责控制信号的输入和输出。
硬件接口通常由模拟输入/输出和数字输入/输出两部分组成。
模拟输入/输出接口主要用于处理连续变化的信号，而数字输入/输出接口则用于处理离散的开关信号。
3. 控制器控制器是计算机控制系统的核心部分，它负责对采集到的信号进行处理和计算，根据事先设定的控制算法生成控制信号，并将控制信号发送给执行器。
控制器通常由硬件和软件两部分组成，硬件部分包括中央处理器、存储器和输入/输出接口，软件部分则包括控制算法和运行在计算机系统上的控制程序。
4. 人机界面人机界面是计算机控制系统与操作人员进行交互的界面，通过人机界面，操作人员可以监控和调整计算机控制系统的工作状态和参数设置。
常见的人机界面包括显示屏、键盘、鼠标、触摸屏等。
应用领域计算机控制系统广泛应用于各个领域，以下是几个常见的应用领域：1. 工业自动化在工业生产领域中，计算机控制系统可以对生产线进行自动化控制，实现物料的输送、加工、包装等环节的自动化操作。
这不仅提高了生产效率和产品质量，还减少了人力成本和人为错误带来的问题。
2. 交通运输在交通运输领域中，计算机控制系统可以用于交通信号控制、车辆导航、智能交通管理等方面。
计算机控制系统的可靠性分析
强调 计 算机 控 制系统 的 技术 性 时，往往 会对 其本身 的可 靠性 的一 种应用形式 ，在 软件 中的主要 作用是 捕捉 “跑飞”情况 的指 令
下 意识 的忽 略，从而 导致 在计 算机 控 制系 统常常 出现 不能 正常运 指针。最 后，输 入输 出软件 抗干扰 技 术 ，应用 中是对 模拟 量 进行 多
移动互联 网
计 算机 控 制 系统 的可靠性 分析
雷正红 宝鸡职业技 术学院 摘 要 ：在计算机控 制 系统 当中尤 为重要的是其 自身所具有 的可靠性 与技 术性 ，当前计算 机控 制系统 在进行具体 的设计工作时，最注重的 还是 系统中的技 术性 。本文笔者就计算机控 制系统中硬件 与软件可靠性 对 系统 的影响 而言，进行 浅要 的分析。 关键 词 ：计算机 控 制系统 可靠性 分析
统可 靠性 的增 强 只是依 靠硬 件可 靠性还 是不 理 想 的，此 时就 要对 发 展前 景下，对 于 软件工 程 以及软 件可靠 性 的工 程 的整 体认 识 程
软件 的可靠性 进～ 步的提 升ａ对软件可靠性 提 升的具体 措施 ，如下 度还 不 能与技 术 的 发展 相 匹配 。这个 问题 应该 引发 设计人 员的 高
当中必 不可少 的是机械 防震 设计，设计 中的重 点是系统 的接 插件 、 精准 度、分 辨度 ，对 于测试 码的 选择 、检 验码 的确定 以及 两者与故
模块 以及 质量较 大器件 的固定 。
障之 间的联 系、研 究 是故障 诊 断中的 关键 部分。因此 ，在对 系统 进
２软件 可靠性
础 上，在 去思考 技术性 的发 展方 向与应 用程度 。
２．２提 高软件 自身的可靠性
１硬 件可 靠性
计算机控制系统的可靠性技术分析
计算机控制系统的可靠性技术分析可靠性是指系统在规定的时间内，能够按照要求完成指定功能的能力。
在计算机控制系统中，可靠性技术是保证系统稳定运行的关键要素之一。
下面将从错误控制、故障检测与恢复、备份与冗余以及可测试性等方面对计算机控制系统的可靠性技术进行分析。
错误控制是指通过采取恰当的措施，使得系统能够防止、检测和纠正错误。
常见的错误控制技术包括校验码、冗余码等。
校验码是通过在原数据中添加一些冗余信息来实现错误检测的方法，在接收端通过校验码与接收到的数据进行校验，判断是否有错误发生。
冗余码是在原数据基础上添加冗余信息，通过冗余的检验来检测和纠正错误。
这些方法可以有效地提高计算机控制系统的可靠性，防止因数据传输过程中的错误导致系统故障。
故障检测与恢复是指系统能够及时检测到故障，并通过相应的恢复措施使系统尽快恢复正常运行。
故障检测与恢复技术包括故障检测和故障恢复两个方面。
故障检测可以通过定期监测系统状态、使用故障检测工具以及设置故障检测器等手段来实现。
一旦检测到故障，系统需要采取相应的故障恢复措施，例如备份恢复、重启系统等。
这些技术有助于及时发现和解决系统故障，提高计算机控制系统的可靠性。
备份与冗余技术也是提高计算机控制系统可靠性的重要手段。
备份技术是指通过制作数据的备份，在数据丢失或损坏时能够及时恢复数据。
常见的备份技术包括完全备份、增量备份和差异备份等。
冗余技术是通过将系统的组件复制多份，实现系统的冗余，当一份组件发生故障时，可以使用其他冗余组件来代替，从而实现系统的连续运行。
备份与冗余技术的应用可以提高计算机控制系统的可靠性，保证系统正常运行。
可测试性技术也是确保计算机控制系统可靠性的一项重要技术。
可测试性是指系统在发生错误时，能够通过测试来检测错误发生的位置和原因。
可测试性技术包括建立合适的测试用例、构建可测系统以及使用相应的测试工具和方法等。
这些技术有助于及时发现系统中的错误并进行修复，提高计算机控制系统的可靠性。
计算机控制系统的可靠性总结
第三节 提高系统可靠性的措施
Computer Controlled Systems
容错技术：在容忍和承认错误的前提下，考虑如何消 除、抑制和减少错误影响的综合性技术。 容错技术是解决系统如何带病工作的问题。容错 技术得到了人们的普遍重视，是提高可靠性的重要措施。 容错技术的根本就是采用冗余设计技术。
已知离散控制系统可靠性单元结构如图所示，试求系 统的平均无故障工作时间MTBF。
第三节 提高系统可靠性的措施
一、引言
Computer Controlled Systems
提高系统的可靠性一般有两种方法：避错技术和容错 技术。 避错技术：采用谨慎的设计、严格的质量控制方法尽 量减少错误出现的概率。 避错技术解决的是如何生产出可靠的系统。避错技术 受工艺、材料、技术等一些限制，只能将可靠性提高到一 定的限度。
1
1
1
第二节 系统的可靠性分析
四、串并联系统可靠性分析
Computer Controlled Systems
Rc (t) 1 (1 Rij (t)) MTBFc 0 Rc (t )dt
i1 j 1
N
n
第二节 系统的可靠性分析
四、并串联系统可靠性分析
Computer Controlled Systems
第二节 系统的可靠性分析
二、串联系统可靠性分析 可靠度：所用串联单元可靠度的乘积。
( i ) t
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Computer Controlled Systems
Rc ( t ) Ri ( t ) e
i 1 i 1
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计算机控制系统的可靠性技术研究
（． ｃｏ ｌ ｆ ｏ ｐ ｔｒ ｃ ｎ ｅ ｎ ｆｒ ｔ ｎ Ｈ ｆｉ ｎｖ ｒｔ ｆ ｅｈ ｏｏ ｙ Ｈｅ ｉ ３ ０ ９ Ｃ ｉ ； １ Ｓ ｈ ｏ Ｃ ｍ ｕｅ ｉ ｃ ｄＩ ｏｍａ ｏ ， ｅｅＵ ｉｅ ｉ ｏ Ｔ ｃｎ ｌｇ， ｆ ００ ， ｈｎ ｏ Ｓｅ ａ ｎ ｉ ｓｙ ｅ２ ａ
丁 健
（． ／ ．业 大 学 计 算机 与信 息 学 院，安 徽 合 肥 ２００ ，２ １ 合 ｉｒ ｅ＿ ￣ ３０９ ．合 肥 学 院，安 徽 合 肥 ２００） ３６１
摘 要：计 算机控 制 系统 的可 靠性是 涉及 到它是 否 能在 工业 市场上 广泛应 用的 关键 。在 使用 的计算机 控制 系统 中，由于存
ｎ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅｐ ｏ ｔ ｉ ｔ ｒｅ ｅ ｃ ｒ ｔ ｃｉ ｎｍｅ ｓ ｒ ｓ ｈ ｄ ｒｅ ａ ｄｔ ｅ ｃ ｎ ｌ ｇ ｆ ｏ ｔ ｒ ｅ ｇ ｅ ｒｎ ｓ ｆ ｒ ｌ ｉｙａ ｄｓ ｌ－ ａ ｏ ｅｉ ｏ ｔ ｒ ｅ ｅ ｏ ａ ｕ ｅ ｉ ａ ｗａ ， ｎ ｒ ｎ ｈ ｔ ｈ ｏ ｏ ｙｏ ｓ ｆｗａ ｅ ｉ ｅ ｇ， ｏ ｔ ｅｓ ｉ ｆ ｎ ｆｄ ｇ ｓ ｎ ｓ ｆｗａ ． ｅ ｎ ｎ ｉ ｗａ ｏ ｄ ｅ ｉ ｎ
扰 的产 生 性 质 、 播 途 径 、 入 的位 置 和 侵 入 的 形 式 ， 取 适 传 侵 采 当 的方 法 消 除 干 扰 源 ， 制 耦 合 通 道 ， 弱 电路 对 噪 声 干 扰 的 抑 减
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第 ２ 卷 第 ４ ８ 期
ＶＯ１２８ ．
ＮＯ． ４
计 算 机 工 程 与设 计
Ｃｏ ｕ ｅ ｇｎ ｅ ｎ ｎ ｓｇ ｍｐ ｔｒ Ｅｎ ｉｅ ｒ ｇａ ｄＤｅ ｉｎ ｉ
关于提高计算机控制系统抗干扰性、可靠性方法的研究
关于提高计繇疆信息科拳算机控制系统抗干扰性、可靠性方法的研究张军伟1李毅凯2(1．保定电力职业技术学院河北保定0710022．河北大学图书馆河北保定071002)[摘要]分析各类干扰对计算机控制系统安全可靠性的影响，提出增强计算机控制系统抗干扰性、可靠性的若干技术措施。
阐释提高实时性能在工控计算机系统中的意义和具体的实现方法。
[关键词]计算机控制抗十扰技术实时件能程序容错接地中图分类号：TP3文献标识码：^文章编号：1671—7597(2008)0910033—01一、引言近年来，计算机控制系统在工业自动化、生产过程控制、智能化仪表等领域的应用越来越深入和广泛。
计算机控制系统是自动控制理论和计算机技术相结合的产物。
其运行是计算机与外部世界动态交换、处理信息的过程。
外部的干扰、内部的故障都会导致系统的不稳定，使计算机硬件的工作遭到破坏，计算机的软件也受到冲击，甚至酿成灾难性的恶果。
因此，提高计算机控制系统的可靠性与抗干扰能力，不仅涉及其使用价值和经济效益，而且对生产设备和人身安全都具有重要的意义。
=、各类干扰_及其对计算机控制系统的影一干扰是指除有用信号以外的散杂信号。
这些散杂信号中的某些信号会引起有用信号的畸变从而产生数据错误，扰乱程序的正常运行，有些甚至损坏计算机控制系统。
干扰包括外部干扰和内部干扰，外部干扰是由与计算机控制系统本身不相干的外部环境和使用条件产生的；而内部干扰则是指由控制系统的结构布局、生产工艺等冈素引起的干扰。
三、计算机控制系统抗干扰技术要想抑制干扰的产生就要分析干扰形成的原因，从而帮助我们将干扰对系统造成的危害降到最低限度。
形成千扰的基本要素有三个，如图l所示。
(1)干扰源，指产生干扰的元件、设备或信号，如：雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都町能成为干扰源。
(2)传播路径，指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。
(3)敏感对象。
指容易被干扰的对象。
广———]厂————]厂—————1I干扰源卜．|传国逸径卜．I敏撇I．．．．．．．．．．．．．_J【．．．．．．．．．．．．．．．．．-J1．．．．．．．．．．．．．．．．_J图l干扰形成的基本过程由图1可以看出，干扰源、传播路径、敏感器件三个因素是形成干扰的必要条件。
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计算机控制系统的可靠性研究
摘要：随着计算机应用水平的不断提高，计算机的依赖已经成为社会的必然。
计算机的依赖即对数据的依赖，数据已成为社会文明赖以维持的重要条件。
不论是在政府机关企事业单位使用的现代办公系统中，还是在保证企业正常生产的大型集散控制系统中，抑或是在代表现代制造业最新水平的柔性制造系统或计算机集成制造
系统中，如何保障数据的高可靠、持续访问是我们计算机应用者必须面对的主要问题。
以计算机应用和数据为中心的理论为依据，建立计算机应用系统高可靠理论与应用推广技术，保障计算机应用系统的数据高可用，避免数据灾难对社会正常秩序的严重破坏，是计算机应用高可靠性研究的主要内容，该研究具有重大的意义。
具体来说包括：海量数据存储系统，数据处理通道高可靠性，数据传输通道高可靠性等。
关键词：计算机可靠性容错
1.系统可靠性的定义
在特定时间内和特定条件下系统正常工作的相应程度，即（degree of suitability）。
系统的可用性（availability），即利用率。
可用性的平均值即平均利用率，其计算方法为：a = mtbf / （mtbf + mttr）。
其中：mtbf（meantime between failures），故障间隔平均时间；mttr（meantime to repair），系统平均修复时间。
2.主要的可靠性技术
提高计算机系统可靠性主要有两种方法：避错和容错。
所谓避错就是采取各种可能的技术措施避免计算机在使用过程中发生错误；所谓容错就是在系统运行过程中允许某些环节发生某些错误，但是计算机给出的最终结果中不包括由于上述环节中发生的错误所造
成影响。
2.1避错技术
其实就是追求一种完美性。
要求组成系统的各个部件、器件具有高可靠性，不允许出错，或者出错率降至最低。
2.1.1硬件的可靠性与完美性
指元器件的完美性、部件的完美性、整机与系统的完美性。
例如，电路：规范设计、电路结构合理、时序安排合理；元器件：制造简单、筛选使用、老化处理、保证寿命；部件：pcb板布局合理、器件位置合理、结构和布线合理、焊接和安装牢固、利于散热、机械性能优越；整机：整体一致、结构合理、干扰屏蔽；环境：使用环境满足要求、强弱电分开布置、减少干扰和静电。
2.1.2软件的可靠性与完美性
软件的正确性、可用性、完美性和兼容性。
软件可靠性是软件产品在规定的条件下和规定的时间区间完成规定功能的能力。
规定的条件是指直接与软件运行相关的使用该软件的计算机系统的状态
和软件的输入条件，或统称为软件运行时的外部输入条件；规定的时间区间是指软件的实际运行时间区间；规定功能是指为提供给定的服务，软件产品所必须具备的功能。
2.2容错技术
即在一定程度上容忍故障的技术。
容错系统，采用容错技术的系统。
当系统因某种原因出错或者失效，系统能够继续工作，程序能够继续运行，不会因计算机故障而中止或被修改，执行结果也不包含系统中故障引起的差错。
冗余技术是容错技术的重要结构，它以增加资源的办法换取可靠性。
由于资源的不同，冗余技术分为硬件冗余、软件冗余、时间冗余和信息冗余。
资源与成本按线性增加，而故障概率则可按对数规律下降。
2.2.1硬件容错技术
1）系统级容错
多种系统容错后备模式。
双机双工热备份：两机同时运行，分不同作业，各自资处理自己分配的任务；主从热备份：主从式（m/s），m运行，s后备，m故障，s接管并升级为m，原m修复后作为s；热备份：m运行，s后备，m故障，s接管作m，原m修复，s归还m。
2）部件级容错
磁盘镜像：将相同的数据分别写入两个磁盘；磁盘双联：为镜像磁盘增加了一个i/o控制器，形成磁盘双联，使总线争用得到改善；raid（独立磁盘冗余阵列）：就是将n台硬盘通过raid controller 结合成虚拟单台大容量的硬盘使用。
磁盘阵列中针对不同的应用使用不同技术，称为raid level，而每一level都代表着不同技术，用哪个level视用户的操作环境和应用而定；电源：采用双电源，
dc冗余，ac、dc全冗余；i/o卡：双网卡；pci总线：三重对等pci 技术；cpu：多cpu容错系统。
2.2.2软件容错技术
软件容错主要是对计算机应用软件科技人员为某一个特定的工程设计和开发的应使用软件而言。
目前实现软件设计的冗余通常都采用重版本程序设计法，这如同硬件静态容错一样，是一种静态屏蔽软件可能造成错误的技术。
设计思想是用n个具有相同功能的程序同时或先后执行某项计算，结果通过多数表决来选择。
表决程序是n重本程序设计结构的关键。
以n重版本程序设计的方法来实现软件设计的冗余是保证软件可靠性同时也是提高整个系统可靠性的最强有力的措施，但是这种技术措施的采用又反过来要求增加为其运行所需的硬件资源，从而加大了系统的成本和硬件设计的复杂性，另一方面也增加了系统在时间上的开销，从而使系统运行时间增加用户等待时间加长。
正是由于这种原因，一般情况下，如果不是在超高可靠性要求的实时系统中可以不必考虑采用这些措施。
结论
多年来广大计算机科技工作者为提高计算机系统的稳定性、可靠性、可维护性而采取硬、软冗余技术来增强系统的避错、纠错、容错等办法，未来将仍是我们可以遵循的技术路线。
实际上众多的计算机硬软件制造商、系统集成商，在自己的计算机及其系统中通过采用双多机系统、镜象、热备份多种硬软件结合的冗余技术，大大
提高了其新产品和工程系统的容错能力，使计算机的稳定性、可靠性、可维护性得到了很大的改善。
参考文献：
[1]冯登国.计算机通信网络安全[m].北京：清华大学出版
社.2001
[2]袁津生.计算机网络安全基础[m].人民邮电出版社.2002
[3]冯博琴.计算机安全[m].北京：高等教育出版社.2003。