Дублированная система с умеренными связями

Дублированная система с умеренными связями [2] включает в себя два одинаковых вычислительных канала с одинаковыми программами (рисунок 2.4). Это одна из наиболее распространенных на практике безопасных структур.

Работа обоих каналов синхронизирована. Синхронизация служит для одновременного считывания входных воздействий X и одновременной выдачи результатов Z1 и Z2. Необходимость синхронизации обусловлена циклической непрерывной работой системы, когда даже при одинаковых технических средствах и одинаковых программах из-за разброса временных параметров со временем может произойти рассогласование работы каналов.

Рисунок 2.4 – Дублированная система с умеренными связями

Результаты обработки информации сравниваются на уровне выходов Z1 и Z2 с помощью БСС. При обнаружении рассогласования работы каналов БСС переводит свои выходы в защитное состояние и блокируется. Минимальная кратность необнаруживаемых отказов в системе равна двум – по одному отказу в каждом вычислительном канале, которые одинаковым образом искажают выходные сигналы Z1 и Z2.

Одиночные отказы не опасны, если они искажают выходные сигналы и обнаруживаются БСС. В противном случае возможно накопление отказов. Для исключения накопления отказов вычислительные каналы снабжаются средствами самотестирования, т. е. реализуется временная избыточность. Тесты разрабатываются таким образом, чтобы любой отказ аппаратных средств на одной из тестовых последовательностей исказил значения выходных сигналов. Кратные независимые отказы должны обнаруживаться БСС.

Достоинства данной структуры: простота реализации; невысокая стоимость; высокая безопасность. Недостатки: возможность накопления маскируемых отказов в обоих вычислительных каналах; невозможность обнаружения ошибок в программном обеспечении, т. к. они одинаково проявляются в обоих каналах; невысокая эксплуатационная готовность, т. к. любой отказ переводит систему в нерабочее защитное состояние.

Структура получила широкое распространение ввиду невысокой стоимости и высокой безопасности. Применяется в основном в системах, не предъявляющих высокие требования к эксплуатационной готовности. Поэтому в системах микропроцессорных централизаций эта структура не нашла широкого применения и была вытеснена трехканальными структурами.