第1章
冗余设计概述
什么是冗余？为什么需要冗余？硬件冗余、软件冗余、信息冗余、时间冗余分类
基础概念
第2章
硬件冗余基础
双机热备架构、三模冗余(TMR)原理、冷备与热备的区别
硬件热备
第3章
软件冗余技术
N版本编程、恢复块技术、一致性检查与表决算法
软件表决
第4章
信息冗余与校验
奇偶校验、CRC循环冗余校验、汉明码在控制总线中的应用
校验总线
第5章
时间冗余与故障恢复
指令复执、程序卷回、看门狗定时器与超时机制
时间看门狗
第6章
冗余系统的切换策略
主备切换、无缝切换、仲裁切换（多数表决）
切换仲裁
第7章
冗余系统的同步机制
时钟同步、数据同步、状态同步（基于CAN/以太网）
同步CAN
第8章
故障检测与诊断
基于模型的故障诊断、信号处理诊断、专家系统诊断
诊断FDI
第9章
冗余系统的可靠性建模
串联模型、并联模型、k/n(G)模型、马尔可夫模型
建模可靠性
第10章
冗余系统的安全性分析
FMEA（失效模式与影响分析）、FTA（故障树分析）
安全FTA
第11章
PLC冗余系统设计
西门子S7-1500R/H冗余系统、硬件组态与编程
PLC西门子
第12章
DCS冗余系统设计
霍尼韦尔Experion PKS冗余架构、控制器冗余与网络冗余
DCS霍尼韦尔
第13章
运动控制冗余设计
伺服驱动器双通道冗余、编码器信号冗余、抱闸冗余
运动控制伺服
第14章
传感器冗余设计
双传感器冗余、三传感器表决、异构传感器融合
传感器表决
第15章
执行器冗余设计
双阀组冗余、双电机驱动冗余、液压系统冗余
执行器液压
第16章
通信网络冗余设计
环形网络、双网冗余（PRP/HSR协议）、工业以太网冗余
网络PRP
第17章
电源冗余设计
双电源输入、UPS冗余、电池备份与切换电路
电源UPS
第18章
嵌入式控制系统冗余
双MCU架构、FPGA冗余、看门狗与心跳检测
嵌入式MCU
第19章
安全仪表系统（SIS）冗余
1oo1、1oo2、2oo3架构，SIL等级与冗余关系
SISSIL
第20章
冗余系统的共因失效分析
共因失效的定义、β因子模型、防御措施
共因失效β因子
第21章
冗余系统的维护与在线更换
热插拔技术、在线诊断、降级运行模式
维护热插拔
第22章
冗余系统的测试与验证
故障注入测试、加速寿命测试、可靠性验证试验
测试验证
第23章
冗余系统在核电领域的应用
反应堆保护系统冗余、专设安全设施驱动系统
核电安全
第24章
冗余系统在航空航天领域的应用
飞控计算机三余度设计、发动机FADEC冗余
航空航天余度
第25章
冗余系统在轨道交通领域的应用
列车自动控制系统（ATC）冗余、信号系统冗余
轨道交通ATC
第26章
冗余系统在石油化工领域的应用
紧急停车系统（ESD）冗余、火灾报警系统冗余
石化ESD
第27章
冗余系统的成本效益分析
冗余成本构成、可靠性提升收益、全生命周期成本
成本LCC
第28章
冗余系统的设计原则与最佳实践
单一故障准则、独立性原则、故障安全原则
设计原则最佳实践
第29章
冗余系统的未来趋势
软件定义冗余、云边协同冗余、AI辅助故障预测
趋势AI
第30章
综合案例实战
某化工厂DCS冗余系统改造项目全流程解析
实战DCS