Автор: Пользователь скрыл имя, 14 Мая 2012 в 19:12, реферат
Наука о надёжности - молодая наука. Её формирование относится к середине текущего столетия. Но это не означает, что люди не интересовались и не занимались вопросами надёжности создаваемой ими техники до тех пор, пока не возникла наука о надёжности. С первых шагов развития техники стояла задача сделать техническое устройство таким, чтобы оно работало надёжно. Середина текущего столетия ознаменовалась новым качественным скачком в развитии техники - широким распространением больших и малых автоматизированных систем управления (АСУ) различного назначения
Большинство факторов, определяющих восстанавливаемость системы, трудно оценить количественно и тем более определить экспериментально, поэтому систему надо проектировать таким образом, чтобы исключить влияние факторов, не поддающихся количественной оценке.
Восстанавливаемость можно существенно увеличить, применяя современные методы обнаружения и устранения неисправностей в системе. Эти методы развиваются в трех направлениях:
1)
создание встроенных в систему
диагностирующих устройств или
применение специальных
2)
разработка методов и
3)
перераспределение функций,
Квалификация и подготовка обслуживающего персонала оказывает в большинстве случаев решающее влияние на восстанавливаемость системы. Неопытность обслуживающего персонала приводит не только к увеличению времени восстановления системы, но и к появлению новых отказов.
Готовность – свойство системы выполнять возложенные на нее функции в любой произвольно выбранный момент времени в установившемся процессе эксплуатации. Готовность определяется как безотказностью, так и восстанавливаемостью системы.
Готовность системы определяется ее безотказностью и восстанавливаемостью, которые в свою очередь, как было показано выше, являются вероятностными характеристиками системы. Таким образом, готовность системы также является вероятностной характеристикой.
Под готовностью будем понимать вероятность того, что система в рассматриваемый момент времени готова для выполнения предназначенных ей функций, т.е. система должна быть готова к выполнению предназначенных ей функций к началу рабочего интервала времени. Для ряда автоматических систем связи, защиты, блокировки обычно требуется постоянная готовность.
В статистическом смысле общим показателем готовности может служить доля систем, готовых для использования в течение требуемого рабочего интервала времени.
Надежность делится на:
- аппаратную надежность, обусловленную состоянием аппаратуры, которая может при необходимости расчленяться на более мелкие разновидности надежности;
- программную надежность, обусловленную состоянием программ;
- надежность объекта, обусловленную качеством обслуживания;
- надежность функциональную – это надежность выполнения отдельных функций, возлагаемых на систему. Примером функциональной надежности систем автоматизации может быть надежность передачи определенной информации в системе передачи данных.
Показателями надежности называются количественные характеристики одного или нескольких свойств, составляющих надежность системы. Выбор тех или иных показателей продиктован видом исследуемой системы. В теории надежности различают восстанавливаемые и невосстанавливаемые системы. К невосстанавливаемым относят системы, восстановление которых непосредственно после отказа считается нецелесообразным или невозможным, а к восстанавливаемым – в которых проводится восстановление непосредственно после отказа.
В соответствии с ГОСТ 24.701-86 в качестве показателей надежности автоматизированных систем используют показатели, характеризующие надежность реализации функций системы и опасность возникновения в системе аварийных ситуаций.
Описание надежности систем автоматизации по функциям осуществляют:
· по отдельным составляющим надежности единичным показателям;
·
по нескольким составляющим надежности
совместно комплексным
Для описания надежности автоматизированных систем по непрерывно - выполняемым функциям (Н-функции) и по дискретно - выполняемым функциям (Д-функции) используют различные показатели, в частности описание безотказности и ремонтопригодности АСУ по Н-функциям осуществляют с помощью единичных или комплексных показателей надежности.
Основными единичными показателями безотказности являются:
· средняя наработка системы на отказ в выполнении i-й функции (средняя наработка на отказ i-й ФП АСУ)
· вероятность безотказного выполнения системой i-й функции (вероятность безотказной работы i-й ФП АСУ) в течение заданного времени .
Допускается также использовать следующие показатели:
· среднюю наработку системы до отказа в выполнении i -й функции (средняя наработка до отказа i-й ФП АСУ);
· параметр потока отказов системы в выполнении i -й функции (параметр потока отказов i-й ФП АСУ) ;
· интенсивность отказов системы в выполнении i-й функции (интенсивность отказов i -й ФП АСУ) .
Основным и единичными показателями ремонтопригодности являются:
· среднее время восстановления способности системы к выполнению i-й функции после отказа (среднее время восстановления i-й ФП АСУ) ;
· вероятность восстановления в течение заданного времени способности системы к выполнению i-й функции после отказа (вероятность восстановления i-й ФП АСУ за время)
Комплексными
показателями безотказности и
· коэффициент готовности системы к выполнению i -й функции (коэффициент готовности i-й ФП АСУ) ;
· коэффициент технического использования системы по i-й функции (коэффициент технического использования i-й ФП АСУ) - K TC i ;
· коэффициент сохранения эффективности системы по i-й функции (коэффициент сохранения эффективности i-й ФП АСУ) -.К ЭФ i.
Описание безотказности и ремонтопригодности АСУ по Д-функции осуществляют с помощью комплексных показателей надежности.
Основным
комплексным показателем
Дополнительным
комплексным показателем
Описание надежности АСУ по аварийным ситуациям осуществляют с помощью комплексных показателей надежности.
Показателями надежности АСУ по аварийным ситуациям являются показатели, характеризующие:
·
опасность возникновения
·
опасность возникновения
Для описания надежности АСУ по аварийным ситуациям могут быть использованы следующие показатели:
· средняя наработка системы до возникновения в ней i-й аварийной ситуации при нормальных условиях функционирования АСУ ;
· вероятность возникновения в системе i-й аварийной ситуации в течение заданного времени при нормальных условиях функционирования АСУ ;
· вероятность возникновения в системе i-й аварийной ситуации в результате воздействия i-го экстремального воздействующего фактора .
Допускается также использование следующих показателей:
· вероятность отсутствия (невозникновения) в системе i-й аварийной ситуации в течение заданного времени при нормальных условиях функционирования АСУ;
· вероятность отсутствия (невозникновения) в системе i-й аварийной ситуации в результате воздействия i-го экстремального воздействующего фактора .
Описание долговечности АСУ осуществляют по АСУ в целом или, при необходимости, по отдельным ее подсистемам с помощью единичных показателей надежности.
Основными показателями долговечности являются:
· средний ресурс i-й подсистемы АСУ (АСУ в целом) ;
·
средний срок службы i-й подсистемы
АСУ (АСУ в целом) .
Оценку надежности АСУ (по функциям и по аварийным ситуациям) проводят:
· при разработке системы с целью прогноза ожидаемого уровня надежности АСУ (проектная оценка);
·
при вводе системы в
Проектную оценку надежности АСУ, в зависимости от особенностей системы и стадии ее создания, проводят с учетом свойств:
· только комплекса технических средств АСУ;
· КТС АСУ и программного обеспечения АСУ;
· КТС АСУ и персонала АСУ;
· КТС АСУ, ПО АСУ и персонала АСУ.
Проектная оценка надежности АСУ с учетом только КТС АСУ, проводимая на начальных этапах разработки системы, является ориентировочной и ее используют для предварительного определения состава и структуры КТС АСУ.
Проектная
оценка надежности АСУ с учетом КТС
АСУ и персонала, проводимая при
разработке эскизного проекта системы,
является ориентировочной, и ее используют
для определения
Проектную
оценку надежности АСУ с учетом КТС
АСУ и ПО АСУ проводят при разработке
технического проекта и используют
для уточнения состава и
Проектная оценка надежности АСУ с учетом КТС АСУ, ПО АСУ и персонала АСУ, приводимая при разработке рабочего проекта системы, является более полной, и ее используют для уточнения состава и структуры КТС АСУ, состава и структуры ПО АСУ, состава и структуры задач персонала АСУ, а также, для уточнения взаимодействия КТС, ПО АСУ и персонала АСУ (компонентов АСУ) в реализации функций системы.
Проектную оценку надежности АСУ допускается проводить следующими методами:
· аналитическими;
· вероятностного моделирования;
·
комбинированными, представляющими
собой сочетание аналитических
методов и методов
· экспертными.
Экспериментальная оценка надежности АСУ учитывает совместное (результирующее) воздействие на уровень надежности системы КТС АСУ, ПО АСУ и действий персонала АСУ, а также всех реально воздействующих факторов внешней среды, режимов и параметров технической эксплуатации, режимов функционирования системы, внешних помех.