1、本科研課題來源于延安天然氣輸配工程(二期)控制系統(tǒng)。由于天然氣控制系統(tǒng)對系統(tǒng)可靠性的嚴格要求，控制系統(tǒng)的設計上采用了西門子軟冗余的解決方案。雖然軟冗余技術在工程上的應用已經相當廣泛，但對其實現(xiàn)冗余的原理和實際性能指標尚缺乏足夠的理論分析。本文的目的即在于在此方面進行深入的研究。 文章首先介紹了軟冗余系統(tǒng)的組成結構，并對西門子為實現(xiàn)S7-300/400的軟冗余所提供的軟冗余軟件包進行了詳盡的分析，掌握了軟冗余軟件包提供的功能塊的工

2、作過程，得出了實現(xiàn)軟冗余的基本原理。在深入了解軟冗余工作原理的基礎上，本文對軟冗余的兩個重要性能指標主備切換時間和數(shù)據(jù)同步時間進行了研究。根據(jù)對主備切換過程和數(shù)據(jù)同步過程的分析，得出了主備切換時間和數(shù)據(jù)同步時間的計算公式，提出了改善這兩個性能指標的方法，并結合可靠性理論對軟冗余的可靠性進行了理論性分析。 最后針對軟冗余在延安天然氣輸配工程(二期)控制系統(tǒng)中的實際應用，分析了此系統(tǒng)的性能指標。本課題的完成為軟冗余在工程中的應用提供