趙義武 郭夢涵 楊天遠

摘要：控制系統(tǒng)是計算機的核心部分，系統(tǒng)運行的可靠性和安全關系到計算機運行效率，因此加強研究計算機系統(tǒng)的可靠性，發(fā)揮很大的意義。本文主要了計算機系統(tǒng)的可靠性因素，提出計算機控制系統(tǒng)可靠性設計方案，主要為了提升計算機控制系統(tǒng)的可靠性。

關鍵詞：計算機；控制系統(tǒng)；可靠性；設計方案

計算機控制系統(tǒng)是工程項目當中重要的部分，在具體工程項目當中，計算機控制系統(tǒng)關系到一起運轉的安全性和穩(wěn)定性。當前在日常生活和生產過程中，開始廣泛利用計算機控制系統(tǒng)，這樣可能會影響到計算機控制系統(tǒng)的可靠性，這就需要保障計算機控制系統(tǒng)的可靠性。

1分析計算機控制系統(tǒng)的可靠性設計

1.1系統(tǒng)輸入的可靠性設計。計算機控制系統(tǒng)輸入和輸出之間的聯(lián)系非常密切，如果輸入出現(xiàn)錯誤，就會導致輸出結果的錯誤。因此需要合理選擇傳感器，保證傳感器的可靠性和適合性。如果傳感器是模擬的，就要保證輸入的放大電路為絕對值放大電路設計，同時在輸入接口電路當中需要設置輸入保護，此外需要對于輸入信號實施濾波處理，避免因為信號太大損壞接口。如果控制對象比較關鍵，那么就要對于傳感器發(fā)生的故障給予深入的分析，例如當傳感器發(fā)生了故障之后，那么就要按照實際情況，針對輸入信號的實際情況及時采取超限報警。

1.2系統(tǒng)輸出的可靠性設計。計算機控制系統(tǒng)輸出可靠性涵蓋范圍比較大，分別包括輸出執(zhí)行器可靠性和輸出傳輸線可靠性等。計算機輸出控制信號，需要利用數(shù)據(jù)鎖存器進行鎖存，利用執(zhí)行器進行具體執(zhí)行。數(shù)據(jù)鎖存器運轉速度非?？?，此外外界因素的干擾很容易就會損壞鎖存內容，導致操作錯誤。

1.3分析診斷技術。計算機控制系統(tǒng)的診斷指的就是檢測，通過診斷可以判斷被檢的信號，保證計算機控制系統(tǒng)的正常性，快速確定系統(tǒng)故障的具體位置，可以利用事故現(xiàn)象和系統(tǒng)故障對應關系，有效的確定計算機控制系統(tǒng)當中的故障，使系統(tǒng)修復的時間得到有效的降低，此外可以使計算機控制系統(tǒng)的可靠性得到提高。

2計算機控制系統(tǒng)可靠性設計方案

2.1冗余設計和容錯設計。冗余技術包括工作方面的冗余和后備方面的冗余。工作冗余指的就是多次重復配置設備，在工作過程中，如果一臺設備出現(xiàn)問題，那么這臺設備就會脫離系統(tǒng)，但是不會影響到系統(tǒng)。后備方面的冗余指的就是設置兩臺設備，一臺設備負責工作，另一臺設備負責備用，負責工作的設備出現(xiàn)故障，那么就會立即利用后備冗余設備。表決系統(tǒng)和備用系統(tǒng)等是比較常見的冗余系統(tǒng)，其中并聯(lián)系統(tǒng)是最簡單的冗余設計。如果系統(tǒng)針對某個部分提出較高的可靠性要求，但是利用當前的技術方法無法滿足上述要求，那么就要利用冗余設計。

容錯技術指的就是確定了發(fā)生的故障之后，可以保障系統(tǒng)工作的正常性。為了保證系統(tǒng)供電容錯能力，通常都是在故障發(fā)生的單元當中設置冗余設計，發(fā)生了故障之后，冗余單位可以保證系統(tǒng)工作的正常性。單元發(fā)生故障，就要實現(xiàn)自我修復，完成修復工作之后就會實現(xiàn)單元冗余單元，使系統(tǒng)可靠性得到增強，可以同時利用容錯技術和冗余技術。

2.2診斷技術。診斷技術也是一種檢測技術，通過診斷可以判斷信號的正常性，或者判斷信號是否在系統(tǒng)可以接受的范圍中。結合系統(tǒng)征兆，診斷技術可以判斷系統(tǒng)發(fā)生的故障，這樣就可以快速定位整個系統(tǒng)的故障，不僅可以縮短系統(tǒng)修復實踐，同時可以提高系統(tǒng)的可靠性。在設計方案的過程中，需要全面考慮外界影響因素，設置監(jiān)視跟蹤定時器確定程序的運行狀態(tài)。設定的定時器時間通常都大于循環(huán)周期時間。程序在正常運行過程中，那么定時器就不會發(fā)生定時終端的問題。如果程序出現(xiàn)失常的問題，主要是因為定時器的刷新沒有按照固定的時間，出現(xiàn)定時中斷的問題，可以利用定時中斷程序，修復被破壞的程序。

2.3軟件、硬件可靠性設計。軟件容錯策略：系統(tǒng)系統(tǒng)在錯誤的情況，利用容錯能力開實現(xiàn)正常工作，處理出現(xiàn)的錯誤，使系統(tǒng)的可靠性得到提升。軟件編程規(guī)范：軟件編程規(guī)范包括六個部分，例如自檢程序和指令冗雜法以及軟件陷阱等，要想使軟件編程的可靠性得到提高，組合和完善這些技術，就可以在根本上提高軟件的可靠性。

在當前的控制系統(tǒng)中已經開始廣泛利用硬件的冗余容錯設計方案，結合硬件工作特點，可以分成電路級冗余和靜態(tài)冗余等。設計電路級冗余容錯，首先需要設計關鍵電路當中的二極管和三極管等，經過這種冗余設計，如果其中某個模塊發(fā)生問題，那么就可以利用容許電路代替壞掉的模塊?；旌先哂嗳蒎e設計方案可以有機的結合靜態(tài)冗余容錯和動態(tài)冗余容錯系統(tǒng)，這樣可以實現(xiàn)預定的設計目標，利用這種方案開提高計算機控制系統(tǒng)的可靠性。

結束語：通過以上綜合的論述，計算機控制系統(tǒng)具有非常廣泛的應用領域，因為計算機控制系統(tǒng)具有功能性和廣泛性等特征，對于系統(tǒng)可靠性提出較高的要求。增強計算機系統(tǒng)可靠性，可以促進未來計算機事業(yè)的發(fā)展，這樣可以促進未來計算機控制系統(tǒng)技術的發(fā)展。