4.2 Методика расчета показателей надежности
Расчёт показателей надёжности производиться в следующей
последовательности:
- определяется перечень функций АСУ ТП, к которым предъявляются
требования с точки зрения надежности;
- определяется состав технических средств, участвующих в реализации
функций АСУ ТП;
- строится структурно-логическая схема расчета надежности,
представляющая собой последовательно-параллельное соединение
технических средств, участвующих в реализации функций АСУ ТП.
Для каждого технического средства, участвующего в расчёте
надёжности определяются такие параметры как поток отказов (4.1):
(4.1)
И поток восстановления (4.2):
(4.2)
В расчетах Т и Тв берутся из норм технических условий на устройства.
Производится 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 (4.3) восстановления (4.4), определяемых соответственно по формулам:
э=1 2 ... n ; (4.3)
э= 1 2 ... n (1 2 ... n )________________(4.4)
1 2... n 2 1 ... n n 1 ... n
При параллельном соединении с горячим резервированием значения
показателей надёжности рассчитываются по формулам:
- наработка на отказ (4.5):
Tэ m l ( 4.5)
2 l 2
- коэффициент готовности по функции (4.6):
- среднее время восстановления (4.7):
(4.7)
Производится определение показателей надёжности по формулам (4.8) и
(4.9):
(4.8)
(4.9)
При расчете принимается допущения:
- вероятность безотказной работы функции АСУ ТП в течение времени t
не зависит от момента начала работы;
- функция распределения времени наработки на отказ и времени
восстановления подчиняется экспоненциальному закону;
- контроль состояния технических средств АСУ ТП непрерывный;
- обслуживание осуществляется при неограниченном восстановлении.
4.3 Расчет надежности по функции автоматического управления
Функции системы, к которым предъявляются требования с точки зрения
надёжности, являются: сигнализация, управление, измерение и регистрация.
В реализации функции измерения принимают участие следующие
составные элементы системы:
- датчик (Т=50000 ч, Тв=1 ч);
- контроллер (Т=100000 ч, Тв=1 ч);
- модуль приема аналоговых сигналов (Т=75000 ч, Тв=1 ч);
- ЭВМ (Т=150000 ч, Тв=1 ч).
По формулам (5.1), (5.2) вычислим параметры потока отказов и
восстановления:
1
2
3
4
Используя формулы (4.3) и (4.4), найдём параметры потоков отказа и
восстановления системы элементов:
Э
Используя формулы (4.3) и (4.4), найдём параметры надежности
системы в целом:
Время наработки на отказ системы:
Время восстановления системы:
Вероятность безотказной работы за 10000 часов (4.10):
По этой методике аналогично можно определить показатели надёжности
для функций управления, сигнализации и регистрации. По данным расчета мы
можем определить, что система обладает хорошей надежностью.