- •220700 – «Автоматизация технологических процессов и производств»
- •140400 – «Электроэнергетика и электротехника»
- •Содержание Введение
- •Глава 1. Общие сведения по теории надежности
- •1.1. Основные термины и определения
- •1.2. Классификация отказов автоматизированных систем
- •1.3. Показатели надежности невосстанавливаемых систем
- •1.4. Основные законы распределения наработки до отказа
- •1.5. Потоки отказов восстанавливаемых систем
- •1.6. Показатели надежности восстанавливаемых систем
- •Глава 2. Особенности оценки надежности ас
- •2.1. Надежность комплекса технических средств
- •2.1.1 Факторы, влияющие на надежность технических систем
- •2.1.2 Методы расчета надежности технических систем без учета восстановления
- •2.1.3 Расчет надежности технических систем с учетом восстановления
- •2.2. Надежность программного обеспечения
- •2.2.1 Оценка надежности по по аналогии с невосстанавливаемыми техническими системами
- •2.2.2 Оценка надежности программ на ранних стадиях проектирования.
- •2.3. Надежность оперативного персонала
- •2.4. Надежность ас как совокупности функций
- •Глава 3. Методы повышения надежности ас
- •3.1. Классификация методов повышения надежности
- •3.2. Резервирование
- •3.3. Расчет надежности невосстанавливаемых систем с постоянным резервом
- •Глава 4. Техническая диагностика ас
- •4.1. Цели и задачи технической диагностики ас
- •4.2. Виды контроля технического состояния ас
- •4.3. Влияние контроля технического состояния на эксплуатационную надежность ас
- •Глава 5. Оценка надежности ас по результатам испытаний
- •5.1. Особенности испытаний на надежность ас
- •5.2. Классификация методов испытаний на надежность ас
- •5.3. Организация работ по проведению испытаний ас
- •5.3.1 Обеспечение достоверности испытаний ас
- •5.3.2 Исходные и отчетные документы при испытаниях ас
- •5. Условия и порядок проведения испытаний.
- •5.4. Виды испытаний на надежность
- •5.4.1 Классификация методов испытаний на надежность
- •5.5. Определительные испытания
- •5.6. Контрольные испытания
- •5.6.1 Методы проведения контрольных испытаний
- •5.7. Оценка надежности ас в условиях эксплуатации
- •5.7.1 Требования к информации
- •5.7.2 Работы, предшествующие сбору информации
- •Глава 6. Обеспечение требуемой надежности ас при эксплуатации
- •6.1. Организация эксплуатации
- •6.1.1 Основные задачи эксплуатации
- •6.1.2 Определение численности эксплуатационного персонала
- •6.2. Обеспечение запасными частями
- •6.2.1 Организация пополнения запаса
- •6.2.2 Показатели достаточности запаса
- •6.2.3 Расчет числа невосстанавливаемых запасных частей с периодическим пополнением по вероятности достаточности
- •6.2.4 Расчет количества невосстанавливаемых запасных частей по экономическим критериям
- •6.2.5 Расчет количества восстанавливаемых запасных частей по вероятности достаточности
- •6.3. Техническое обслуживание
- •6.3.1 Структура системы технического обслуживания
- •6.3.2 Виды технического обслуживания
- •6.3.3 Стратегии технического обслуживания
- •6.3.4 Определение параметров технического обслуживания при явных отказах
- •6.3.5 Определение параметров технического обслуживания при неявных отказах
- •Список литературы
- •Диагностика и надежность автоматизированных систем
4.3. Влияние контроля технического состояния на эксплуатационную надежность ас
Выбор вида контроля, а также его метода зависит от особенностей контролируемого объекта и требований, предъявляемых к его характеристикам. Можно высказать следующие ориентировочные справочные характеристики программного и аппаратурного контроля [11].
Достоинство программного контроля:
- не требует значительных затрат и не усложняет состава системы;
- обладает широкими возможностями – может выполнять функции контроля состояния, диагностирования и прогнозирования, а также контроля за выполнением заданных функций.
Недостатки программного контроля:
- полное или частичное выполнение основных функций контролируемой системы;
- усложнение программного обеспечения АС;
- увеличение объема аппаратуры памяти;
- усложнение переключающих устройств и рабочих режимов АС.
Достоинство аппаратурного контроля:
- не требует отключения АС, поэтому не приводит к снижению ее производительности;
- непрерывно обеспечивает контроль работоспособности, диагностирование и прогнозирование состояния АС с высокой степенью достоверности;
- позволяет легко осуществить устранение последствий отказов (переключение на резервные устройства, исправление информации и т. д.).
Недостатки аппаратурного контроля:
- значительные затраты на изготовление встроенной контрольной аппаратуры;
- увеличение структурной сложности, габаритных размеров, массы систем.
Оценить влияние контроля на эксплуатационную надежность контролируемых АС весьма сложно. О влиянии контроля на надежность АС в общих чертах можно сказать следующее:
1. Контроль, рассматриваемый в узком смысле этого термина, т. е. только как средство обнаружения состояния АС, не может влиять на повышение ее надежности. Влияние контроля на повышение надежности обнаруживается тогда, когда он сопровождается восстановлением работоспособности, исправлением обнаруженных ошибок, устранением неблагоприятных явлений, обнаруженных в процессе контроля.
2. Контроль и диагностика в сочетании с восстановлением оказывают существенное влияние на показатели надежности АС по следующим основным направлениям:
а) контроль обеспечивает нормальное функционирование АС в заданной конфигурации и в заданных режимах; позволяет определить степень ее готовности к включению, время переключения на резерв, необходимость формирования резервных направлений передачи данных. Без средств контроля и диагностики невозможно нормальное функционирование таких больших систем, как АС;
б) контроль и восстановление повышают показатели безотказности АС. Одним из показателей качества контроля служит время, затрачиваемое на восстановление работоспособности, а оно существенно влияет на коэффициент готовности АС;
в) контроль повышает достоверность информации при ее хранении, переработке и пересылке. Кодовый контроль по модулю 2 позволяет обнаружить все одиночные ошибки, т. е. ошибки в одном разряде кодовой комбинации. Кодовый контроль по модулю 3 дает возможность обнаружить ошибки, число которых не кратно 3; кодовый контроль по модулю 5 – ошибки, число которых не кратно 5.
Таким образом, увеличение модуля позволяет повысить достоверность кодового контроля, но приводит к усложнению контрольной аппаратуры;
г) усложнение основной аппаратуры за счет включения дополнительной контрольной аппаратуры может привести к снижению аппаратурной надежности, а ошибки в результатах контроля – к снижению достоверности.
д) контроль с использованием корректирующих кодов позволяет свести время устранения ошибки к пренебрежимо малому значению, но требует еще большего усложнения аппаратуры.
Более детальный анализ количественного влияния контроля и восстановления на показатели надежности требует учета двойственного характера влияния контроля на надежность контролируемой системы. Это означает, что при проектировании системы контроля необходимо проводить либо расчет, либо моделирование надежности АС с учетом влияния контроля и на основании такого расчета выбирать оптимальную стратегию контроля.
В самом общем виде рекомендация по проектированию контроля в АС может быть сформулирована следующим образом: в основу системы контроля должен быть положен системный принцип (подход), т. е. организация контроля должна учитывать многосторонний характер влияния контроля на характеристики АС и представлять по своей структуре сложную систему, в которой должны сочетаться различные методы и средства контроля. Система контроля должна иметь многоуровневый характер: на первом, самом низком, уровне – контроль состояния отдельных технических средств; на втором – контроль выполнения функциональных задач, решаемых различными подсистемами; на третьем – объединение всех видов контроля в единую систему, позволяющую получить информацию о состоянии системы и ее функционировании, а также управлять системой путем реорганизации ее структуры, подключения резервных средств, вывода отдельных технических средств на профилактику, применения приоритетного принципа обработки информации и т. д.