Методика расчета показателей надежности

Надежность - свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значение всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, а так же после ремонта, хранения и транспортировки.

Совокупность элементов, имеющих единое упорядоченное функционирование и развитие, называют системой.

В процессе разработки системы автоматизированного контроля и управления, расчёт необходимого уровня надежности системы производиться с учетом следующих обстоятельств:

- АСУ ТП является многофункциональной системой, в состав которой входят технические средства и обслуживающий персонал (в выполнении той или иной функции могут использоваться технические средства и оперативный персонал);

- надежность АСУ ТП зависит от особенностей программ и алгоритмов, реализуемых техническими средствами и оперативным персоналом;

- оценка надежности производится с учетом надежности только технических средств.

При оценке надёжности разрабатываемой системы АСУ ТП, рассматривают работу системы как некоторую функцию. При этом отказом функции является полная потеря способности разработанной системы выполнять эту функцию или нарушение хотя бы одного из требований, предъявляемых к качеству выполнения этой функции, возникающее при заданных условиях эксплуатации АСУ ТП и нормально функционирующем технологическом объекте управления [29].

На стадии проектирования системы АСУ ТП, рассматриваются следующие показатели надёжности:

- наработка на отказ (Ti от часов до лет);

- время восстановления работоспособности (Tв);

- время установленного функционирования (tI);

- средний ресурс наработки до предельного состояния (tI);

- гамма % ресурс - наработка, в течение которой объект достигает предельного состояния с вероятностью g (tRg);

- средний срок службы (tk);

- коэффициент планового применения (Кпп);

- коэффициент готовности (Кг);

- коэффициент оперативной готовности (Ког);

- коэффициент технического использования (Кти);

- параметр потока отказа (wед.врем.);

- средняя частота отказов (интенсивность отказов) (l1/ед.врем.);

- вероятность отказов (Q(t);q);

- вероятность безотказной работы (Р(t);р);

- частота аварии (Lк).

Расчёт показателей надёжности производится в следующей последовательности:

- определяется перечень функций системы, к которым предъявляются требования с точки зрения надежности;

- определяется состав технических средств, участвующих в реализации функций системы;

- строится структурно-логическая схема расчета надежности, представляющая собой последовательно-параллельное соединение технических средств, участвующих в реализации функций системы.

Для каждого технического средства, участвующего в расчёте надёжности определяются следующие параметры как поток отказов по формуле (4.1) и поток восстановления по формуле (3.2):

, (3.1)

. (3.2)

Проводится упрощение структурно-логической схемы расчета надежности функций. Суть этого упрощения заключается в объединении не резервированных технических средств, входящих в не зарезервированные участки. При этом совокупность последовательно соединенных не зарезервированных технических средств заменяется одним эквивалентным элементом, имеющим характеристики параметров потока отказов и восстановления, определяемых по формулам [30]:

Поток отказов (интенсивность отказов):

. (3.3)

Поток восстановления:

. (3.4)

Для параллельного соединения при нагруженном резервировании рассчитываются следующие значения показателей надёжности:

Наработка на отказ:

. (3.5)

Коэффициент готовности по функции:

. (3.6)

Среднее время восстановления:

. (3.7)

Проводится определение показателей надёжности по формулам:

Среднее время безотказной работы:

. (3.8)

Вероятность безотказной работы:

. (3.9)

Среднее время восстановления:

. (3.10)

Вероятность того, что отказ системы вызван выходом из строя элемента i-й группы:

, (3.11)

где ti - среднее время, затрачиваемое на обнаружение и устранение неисправности (отказа) элемента данной группы;

К - количество групп однотипных элементов с одинаковыми режимами;i - количество элементов с одинаковыми режимами.

Другие стьтьи в тему

Разработка программы кодирования по алгоритму Хемминга
В процессе работы электронных устройств осуществляется преобразование информации. С точки зрения логики функционирования электронных устройств можно выделить следующие информационные процессы: получение, передачу, обработку, представление информации, выработку управляющих воздействий. ...

Разработка автоматизированного рабочего места помощника бухгалтера ООО Торговый дом Алдан
рабочий место автоматизированный информационный Развитие экономики и других сфер человеческой деятельности в наше время связано с применением вычислительной техники, созданием информационных систем различного назначения. Сегодня обработка экономической информации стала само ...