该文首先深入的分析和比较了分布式控制系统中的各种主要技术的优缺点,指出分布式过程控制系统未来重要的技术发展方向——冗余FCS系统.针对目前可靠分布式控制系统对容错技术的需求,该文对双模协同、三模表决、混合冗余等冗余构架进行分析,比较了各种方案的优缺点,分析了现场总线系统容错技术的未来发展方向.针对分布式系统中可靠性要求最高的现场级,以海宁市SBR污水处理自动控制系统中采用的比较新的冗余PROFIBUS-DP子系统为背景,首先对PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-S7、PROFIBUS-DP等协议、硬件冗余以及软件冗余通信的工作原理进行了深入剖析,分析了现有现场级冗余控制系统技术的不足之处及其原因.然后,通过编程改进了现有冗余FCS子系统的故障检测方法,提高了其可靠性,以及编程实现了该系统中的冗余FCS子系统与其他子系统实现数据交互所必需的用户功能块.最后提出了一种在现有硬件软件基础上的整体改进方案.针对该分布式控制系统中的另一个重要环节——各个RTU(远程终端单元)和中心控制室之间无线电通信的可靠性设计,该文初步设计了一个基于多重路由连接的应用方案.此外,针对海宁市污水处理控制系统采用当前最先进的SBR-CAST工艺,具有多参量、多任务、随机性、时变性和耦合性的特点,设计和开发了具有模糊控制功能和基于实例的专家系统等特征的PLC程序.