ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ ВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ СИСТЕМ - Надежность систем автоматизации
После каждого отказа восстанавливаемой системы следует ее восстановление, проводимое заменой отказавшего элемента на идентичный работоспособный или проведением ремонтных операций. Так же, как и наработка до первого отказа у невосстанавливаемых системы, моменты наступления отказов восстанавливаемой системы являются случайными. Также случайной является и продолжительность работ по проведению восстановления, но время восстановления, как правило, значительно меньше времени между отказами, поэтому им пренебрегают. На рис. 3.1 представлен график функционирования восстанавливаемой системы (элемента).
Рис. 3.1 К определению понятия потока отказов.
T1; t2; tN - моменты времени, в течение которых происходит отказ и восстановление.
K1; k2; kN - наработки между отказами.
Последовательность отказов, происходящих один за другим в случайные моменты времени, носит название Потока отказов. Понятие потока отказов является одним из основных при рассмотрении систем с восстановлением. Поток отказов задается двумя способами: первый способ заключается в изучении некоторого дискретного случайного процесса, заданного числом отказов на промежутке времени (0,t); второй способ, заключается в изучении последовательности непрерывных случайных наработок между отказами. В том и другом случае пренебрегают продолжительность восстановления системы, а поток отказов называют Простейшим.
Простейший поток обладает свойствами стационарности, ординарности и отсутствия последствий.
Выполнение требования стационарности означает, что вероятностные характеристики потока не зависят от времени. Поток отказов называют потоком без последствий, если для любого набора непересекающихся промежутков времени число отказов на этих промежутках представляют собой взаимно независимые случайные величины. Ординарность означает практическую невозможность возникновения двух или более отказов одновременно, т. е. на одном промежутке времени.
У простейшего потока вероятность возникновения n отказов на отрезке времени длиной t определяется Распределением Пуассона:
; (3.1)
Вероятность отсутствия отказов на интервале времени длиной t равна вероятности события, заключающегося в том, что время Т между отказами больше, чем t:
P{T>t}=e-t; (3.2)
Где - параметр потока отказов;
Параметр потока отказов (t) -Это отношение числа отказов системы на некотором малом отрезке времени к значению этого отрезка.
Статистическая формула: (3.3)
Где N-общее количество элементов; nI(t)- число отказов i - ого элемента на интервале времени (0; t).
Для потока, удовлетворяющего требованию стационарности, параметр потока отказов является постоянной величиной и не зависит от времени.
Одновременные отказы нескольких элементов могут возникать из-за изменения условий эксплуатации сверх допустимых пределов. Но вследствие того, что надежность системы рассчитывают по установившемся условиям эксплуатации, то потоки отказов модно принимать ординарными. Нестационарность может иметь место из-за наличия периода приработки после пуска системы. Эта же причина может привести к несоблюдению свойства последствия. Последствие может иметь место из-за недостаточного качества восстановления, когда свойства системы не полностью регенерируются после отказа, а также в ситуации, когда отказ одного элемента вызывает ухудшение условий работы других.
В соответствии с двумя способами задания потока отказов для восстанавливаемых систем модно применять различные показатели надежности и безотказности.
При задании потока отказов как дискретного случайного процесса - числа отказов на интервале времени (0,t) показателем безотказности является параметр потока отказов, определяемый соотношением (3.3).
При задании потока отказов как последовательности случайных величин (наработок) между отказами задаются показателями безотказности, ремонтопригодности, долговечности и комплексными показателями надежности. Показателем безотказности является средняя наработка на отказ.
Наработка на отказ (среднее время между соседними отказами) определяется по статистическим данным об отказах для одного устройства по формуле:
; (3.4)
Где П -- число отказов устройства за время наблюдения; TI -- время исправной работы устройства между (i--1)-м и i-м отказами. При простейшем потоке отказов параметр потока отказов является обратной величиной наработке до отказа.
Термин Наработка Определяет продолжительность или объем работы устройства. Выбор тех или иных показателей надежности зависит от того, насколько точно требуется определить надежность разрабатываемых технических средств автоматизации.
К показателям ремонтопригодности относятся Вероятность восстановления работоспособного состояния за заданное время и Среднее время восстановления.
Вероятность восстановления работоспособного состояния определяется как вероятность того, что время восстановления окажется меньше некоторого заданного времени t1.
QВ(t1)= Вер{TВ<t1}; (3.5)
Среднее время восстановления (ремонта) после отказа (опре-деляется по статистическим данным):
; (3.6)
Показателем долговечности системы является срок службы системы. Срок службы системы - это случайная величина, характеризующая календарную продолжительность от начала эксплуатации системы до перехода ее в предельное состояние. Для некоторых систем показателем долговечности является установленный срок службы, который должна достигнуть данная система. В качестве случайной величины при рассмотрении долговечности может быть принят не только календарный срок службы системы, но и ее ресурс - наработка от начала эксплуатации до перехода в предельное состояние.
Комплексные показатели надежности отражают совместно безотказность и ремонтопригодность системы. К комплексным показателям относятся: коэффициент готовности, коэффициент оперативной готовности и коэффициент технического использования.
Коэффициент готовности kГ - Вероятность того, что система окажется работоспособной в произвольно выбранный момент времени в установившемся процессе эксплуатации. При отсутствии ограничений в обслуживании:
KГ=tСр*/( tСр*+ tВ*) (3.7)
Коэффициент готовности численно равен средней доле времени, в течение которого система пребывает в работоспособном состоянии.
Коэффициент оперативной готовности KОГ - вероятность того, что система окажется работоспособной в произвольно выбранный момент времени в установившемся режиме эксплуатации и что, начиная с этого момента, система будет работать безотказно в течение заданного интервала времени t.
KОГ*=kГ P(t) (3.8)
При определении коэффициента готовности и коэффициента оперативной готовности из рассмотрения исключены планируемые периоды времени, в течение которых применение систем по назначению не предусматривается (например, интервалы планового технического обслуживания). Эти периоды времени учитываются Коэффициентом технического использования:
KТи =tСр*/( tСр*+ tВ* + tПроф*) (3.9)
Где tПроф*-- среднее время профилактики, приходящееся на один отказ за рассматриваемый промежуток времени.
Рекомендуемая литература для дополнительного чтения:
- 1. Балакирев В. С., Бадеников В. Я. Надежность технических и программных средств автоматизации. Учеб. пособие для ВУЗов. - Ангарск.: Ангарский технологический институт, 1994, - 64 с. 2. Ястребенецкий М. А., Иванова Г. М. Надежность АСУТП. Учеб. пособие для ВУЗов. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 264 с. 3. Олссон Г. Цифровые системы автоматизации и управления. - М.: 4. Курсовое и дипломное проектирование по автоматизации производственных процессов. Учеб. пособие для ВУЗов. / под ред. И. К. Петрова. - М.: Высшая школа, 1986. - 350 с.
Похожие статьи
-
ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ - Надежность систем автоматизации
Анализ надежности автоматических систем и ее состав-ляющих может быть разделен на две задачи: статическую и дина-мическую. Надежность системы (при...
-
НАДЕЖНОСТЬ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АСУТП - Надежность систем автоматизации
Одной из основных частей АСУ ТП является программное обеспечение (ПО), представляющее собой совокупность взаимосвязанных и автономных программ, описаний,...
-
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О НАДЕЖНОСТИ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ - Надежность систем автоматизации
Для оценки поведения автоматической системы в эксплуата-ционных условиях используется понятие надежности системы. При эксплуатации автоматическая система...
-
Одной из важнейших задач на этапе проектирования является правильный выбор номенклатуры нормируемых показателей надежности. Необоснованный выбор...
-
ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ. - Надежность систем автоматизации
Если в результате проектирования нерезервированной системы не удается обеспечить требуемую безотказность, можно применять следующие методы повышения...
-
При создании и эксплуатации автоматических систем необхо-димо стремиться обеспечить заданную, а иногда и максимальную надежность системы при...
-
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ РАБОТЫ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ - Надежность систем автоматизации
Автоматические системы, а также их отдельные элементы при эксплуатации находятся под воздействием различных факто-ров, которые будем называть нагрузками....
-
ПРИНЦИПЫ ОПИСАНИЯ НАДЕЖНОСТИ АСУ ТП. ОТКАЗЫ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ - Надежность систем автоматизации
Автоматизированную систему управления, как и любую сложную систему, целесообразно рассматривать как совокупность элементов с определенной взаимосвязью...
-
Показатели надежности Требуемый уровень надежности технических объектов в процессе эксплуатации осуществляется путем проведения комплекса...
-
Введение, Основные понятия - Основные показатели надежности
Современный человек не мыслит своего существования без различных механизмов, которые упрощают жизнь и делают ее намного безопаснее. Любая используемая...
-
Средней наработкой до отказа называется математическое ожидание наработки объекта до первого отказа T1. Вероятностное определение средней наработки до...
-
Вероятность безотказной работы Вероятность безотказной работы - это вероятность того, что в пределах заданий наработки отказ объекта не возникает. На...
-
Коэффициент готовности Коэффициент готовности выражает вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени,...
-
Общие рекомендации по повышению прогнозируемой надежности блока согласования каналов сводятся к следующему: - Для выявления ранних отказов необходимо...
-
Составляющие надежности - Основные показатели надежности
Надежность является комплексным свойством, включающим в себя в зависимости от назначения объекта или условий его эксплуатации ряд простых свойств: Ь...
-
Модели расчета прогнозируемой интенсивности отказов распространяются на период постоянства интенсивности отказов во время эксплуатации аппаратуры....
-
ВВЕДЕНИЕ - Расчет надежности технических систем на стадии проектирования (прогнозирующие расчеты)
Целью данной работы является анализ особенностей расчетов надежности технических систем на стадии проектирования (прогнозирующих расчетов). Актуальность...
-
Алгоритм расчета надежности технических систем на этапе проектирования На этапе проектирования расчет надежности производится с целью прогнозирования...
-
Средний ресурс (срок службы) - математическое ожидание ресурса (срока службы); ресурс -- наработка объекта от определенного момента времени до...
-
Защита и сигнализация, Расчет надежности системы - Производство бумаги
В процессе работы сортирирующего гидроразбивателя в котором проиходит сортировка макулатурной массы. Так как по технологическим требованиям процесс...
-
Определим основные показатели качества регулирования оптимизированной системы по переходной характеристике по задающему воздействию, имеющей...
-
Исходные допущения и предпосылки Блок согласования каналов (БСКЛ) предназначен для работы на усилительных пунктах и объединения выходов нескольких...
-
Отказ, Классификация и характеристики отказов - Основные показатели надежности
Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта. Критерий отказа - отличительный признак или совокупность признаков,...
-
Понятие качества, система показателей качества Качество -- синтетический показатель, отражающий совокупное проявление многих факторов -- от динамики и...
-
Себестоимость продукции - это выражение в денежной форме затраты предприятия на производство и реализацию продукции. Себестоимость показывает, во что...
-
Функциональная схема системы автоматизации приведена на рис. Э1. В дополнение к существующим подсистемам включены следующие: АСК концентрации входящей...
-
По структурной схеме системы, приведенной на Рис. 6.1., составим математическую модель проектируемой системы для дальнейшего моделирования, которая...
-
Для обеспечения требуемых статических и динамических параметров определим требуемую структуру системы. Поскольку необходимо регулировать мощность...
-
Задание на расчет, Методика расчета - Вычисление основных количественных показателей безотказности
На испытании находилось N(0) = 1000 невосстанавливаемых объектов - однотипных элементов устройства электроснабжения. Число отказов фиксировалось через...
-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ - Расчет надежности технических систем на стадии проектирования (прогнозирующие расчеты)
Результаты анализа особенностей расчетов надежности технических систем на стадии проектирования (прогнозирующих расчетов), полученные в данной работе,...
-
Время регулирования Переходная характеристика по задающему воздействию (рис. 1.12): . (1.71) Переходная характеристика по возмущающему воздействию (рис....
-
Факторы, влияющие на надежность - Основные показатели надежности
Факторы, влияющие на надежность, можно подразделить на две большие группы: субъективные и объективные. Субъективные факторы определяются деятельностью...
-
Расчет прогнозной интенсивности отказов электрической схемы БСКЛ Эксплуатационная интенсивность отказов резисторов постоянного сопротивления ЛЭRпост =...
-
Органолептические показатели качества Органолептическая оценка кулинарной продукции проводится по 25-балльной системе. На предприятиях питания этот...
-
Конструируя ЭМС, стремятся достигнуть идеала. Идеальная электрическая машина должна иметь определенные свойства (высокий КПД, надежность, малые размеры и...
-
Выбор объекта для сравнения В дипломном проекте разрабатывалась новая система электропривода на базе комплектного тиристорного преобразователя серии...
-
Расчет коэффициента надежности закрепления К - Проектирование станочного приспособления
Так как в производственных условиях могут иметь место отступления от тех условий, применительно к которым рассчитывались по нормативам силы и моменты...
-
Наладку систем автоматизации начинают до полного завершение всех монтажных работ на объекте. При этом необходимо убедиться в том, что отдельные приборы...
-
Пшено должно вырабатываться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическим правилам, утвержденным в установленном порядке. ГОСТ572...
-
Введение - Вычисление основных количественных показателей безотказности
Термины и определения, используемые в теории надежности, регламентированы ГОСТ 27.002-89 "Надежность в технике. Термины и определения". Надежность -...
ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ ВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ СИСТЕМ - Надежность систем автоматизации