- •О.Н. Основина
- •Содержание
- •Тема 1. Общие сведения по теории надежности 7
- •Тема 2. Принципы описания надежности асутп 27
- •Тема 3. Расчет надежности локальных систем без учета восстановления 59
- •Тема 1. Общие сведения по теории надежности лекция 1
- •1.1 Основные термины и определения
- •Лекция 2
- •1.2 Показатели надежности невосстанавливаемых систем
- •1.3 Основные законы распределения наработки до отказа
- •Лекция 3
- •1.4 Потоки отказов восстанавливаемых систем
- •1.5 Показатели надежности восстанавливаемых систем
- •Тема 2. Принципы описания надежности асутп
- •2.1 Характеристика проблемы моделирования и оценки надежности асу тп
- •Лекция 4
- •2.2 Надежность асу тп с учетом взаимосвязи с внешней средой
- •2.3 Взаимосвязь надежности и иных свойств асу тп
- •Лекция 5
- •2.4 Надежность асу тп как совокупности комплекса технических средств, программного обеспечения и оперативного персонала
- •2.4.1 Надежность комплекса технических средств
- •2.4.2 Надежность программного обеспечения (по)
- •Лекция 6 Оценка надежности по по аналогии с невосстанавливаемыми техническими системами
- •2.4.3 Надежность оперативного персонала
- •Лекция 7
- •2.5 Надежность асу тп как совокупности функций. Критерии отказов и показатели надежности функций
- •Тема 3. Расчет надежности локальных систем без учета восстановления
- •3.1 Основные этапы расчета надежности
- •Лекция 8
- •3.2 Методы расчета надежности невосстанавливаемых систем
- •3.3 Виды резервирования
- •Лекция 9
- •3.4 Расчет надежности невосстанавливаемых систем с постоянным резервом
- •Лекция 10
- •Тема 4. Оценка надежности асу тп и их элементов по результатам испытаний
- •4.1 Виды испытаний на надежность
- •4.2 Определительные испытания
- •Лекция 11
- •4.3 Контрольные испытания
- •4.4 Оценка надежности асу тп в условиях эксплуатации
- •Лекция 12
- •Тема 5. Обеспечение надежности асу тп при эксплуатации
- •5.1 Организация эксплуатации
- •Лекция 13
- •5.2 Обеспечение запасными частями
- •Лекция 14
- •5.3 Техническое обслуживание
- •Лекция 15
- •Тема 6. Цели и задачи технической диагностики
- •Лекция 16
- •6.1 Контроль технического состояния систем в процессе их эксплуатации
- •Список литературы
- •Основина Ольга Николаевна диагностика и надежность автоматизированных систем
Тема 2. Принципы описания надежности асутп
2.1 Характеристика проблемы моделирования и оценки надежности асу тп
Надежность современных автоматизированных систем управления технологическими процессами является важной составляющей их качества. Научно обоснованный анализ надежности АСУТП предусмотрен требованиями государственных и международных стандартов. Готовность организаций и предприятий, разрабатывающих и эксплуатирующих АСУТП, выполнять научно обоснованный анализ их надежности является обязательным условием государственной и международной сертификации. Такой анализ необходим практически на всех этапах жизненного цикла АСУТП и, прежде всего, на стадиях проектирования, внедрения и промышленной эксплуатации. Главной конечной целью анализа является своевременное получение достоверной информации, необходимой для выработки и реализации обоснованных решений в области обеспечения требуемой надежности АСУТП.
В основе научного анализа надежности современных сложных и высокоразмерных АСУТП лежат математические модели и компьютерные технологии. С их помощью должны осуществляться расчеты значений необходимых показателей, решаться задачи оптимизации, синтеза, выработки и обоснования управленческих решений. От обеспечения возможности достаточно точно и оперативно решать указанные задачи непосредственно зависит экономичность, ресурсосбережение и конкурентоспособность современного производства.
Как объект анализа, АСУТП современных предприятий можно охарактеризовать рядом особенностей, которые необходимо учитывать в математических моделях их надежности:
Современные АСУТП как правило состоят из большого числа элементов (до нескольких сотен и даже тысяч);
Структуры современных АСУТП характеризуются высокой сложностью;
На различных этапах жизненного цикла структуры АСУТП могут существенно изменяться;
Элементы АСУТП характеризуются большим разнообразием типов (механические, электронные, эргатические, программные, обработки сигналов, обработки информации, датчики, исполнительные устройства, переключатели и т.д.);
Существенно неоднородными могут быть функциональные связи элементов и подсистем в АСУТП (механические, электрические, информационные, организационные и др.);
В АСУТП часто применяются многофункциональные элементы;
Возможно наличие элементов АСУТП с более чем двумя состояниями;
Могут иметь место стохастические зависимости параметров надежности элементов;
Современные АСУТП, как правило, являются многофункциональными, что приводит к необходимости строить модели и анализировать их надежность по каждой функции отдельно и по различным их комбинациям;
Отказы элементов могут приводить к возникновению различных аварийных ситуаций. Поэтому надежность АСУТП (в указанном смысле) необходимо анализировать одновременно;
Надежность АСУТП может существенно зависеть от наличия и реализации различных видов обеспечения – энергетического, информационного, технического обслуживания, ремонта и др.;
Современные АСУТП могут являться как системами I-го типа (имеют два вида состояний – полной работоспособности или полного отказа), так и системами II-го типа (имеют более двух видов состояний работоспособности, отказа и риска функционирования);
АСУТП в процессе эксплуатации могут иметь разные режимы технического обслуживания. Поэтому в процессе анализа их необходимо рассматривать и как невосстанавливаемые и как восстанавливаемые системные объекты;
Основным способом обеспечения надежности современных АСУТП является введение структурной и функциональной избыточности;
Цели, задачи, показатели и методики анализа надежности могут существенно различаться в зависимости от режима, условий работы, этапа жизненного цикла АСУТП (исследование, проектирование, эксплуатация, модернизация) и конкретной области применения (типа, вида, класса АСУТП, предприятия, организации).
Указанные особенности приводят к тому, что моделирование и расчет надежности современных АСУТП становится сложной и во многом еще не разрешенной научной, технологической и методической проблемой. До настоящего времени в организациях и на предприятиях промышленности моделирование и расчет надежности АСУТП не производится ни на стадиях проектирования, ни в процессе эксплуатации.