19493

Требования к надёжности системы управления

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Требования к надёжности Уровень надежности АС в существенной степени зависит от следующих основных факторов: Состав и уровень надежности используемых технических средств их взаимодействие и взаимосвязь в структуре Комплекса Технических Средств АС. Состав ...

Русский

2013-07-12

45.5 KB

9 чел.

Требования к надёжности

Уровень надежности АС в существенной степени зависит от следующих основных факторов:

  1.  Состав и уровень надежности используемых технических средств, их взаимодействие и взаимосвязь в структуре Комплекса Технических Средств АС.
  2.  Состав и уровень надежности используемых программных средств, их содержание (возможности), взаимосвязь и взаимодействие в структуре программного обеспечения АС.
  3.  Уровень квалификации, организации работы, и уровень надежности технологического, эксплуатационного и обслуживающего персонала.
  4.  Рациональность распределения задач, решаемых Системой, между КТС, программным обеспечением, и персоналом.
  5.  Режимы и организационные формы эксплуатации КТС АС.
  6.  Степень использования различных видов резервирования (структурного, информационного, алгоритмического, функционального, временного и др.).
  7.  Степень использования методов и средств технической диагностики.
  8.  Реальные условия функционирования АС.

При анализе надежности АС необходимо учитывать, что элементы, входящие в состав какой-либо функциональной подсистемы, должны решать задачи взаимной компенсации нарушений нормальной работы, сводить к минимуму их неблагоприятные последствия, и предотвращать переход этих нарушений в отказы выполнения соответствующих функций:

  1.  Программное обеспечение функциональной подсистемы должно предотвращать возникновение отказов в выполнении функций АС при отказах технических средств функциональной подсистемы и при ошибках персонала, участвующего в выполнении этой функции, либо должно обеспечить перевод отказов, ведущих к большим потерям, в отказы, сопряженные с малыми потерями.
  2.  Технические средства функциональной подсистемы должны не допускать перехода определенных нарушений в работе программного обеспечения и персонала в отказ выполнения функции АС, либо минимизировать последствия отказа.
  3.  Технологический и эксплуатационный персонал должен принимать активные меры к недопущению отказов в работе функциональной подсистемы при отказах технических средств или при выявлении ошибок в программном обеспечении, либо к снижению потерь от таких отказов.

Исходными данными для определения обоснованных требований к надежности АС являются:

  1.  Виды и критерии отказов по всем рассматриваемым функциям АС;
  2.  Уровень эффективности по всем функциям Системы и величины ущербов по всем видам отказов;
  3.  Состав персонала, технических и программных элементов, участвующих в выполнении каждой функции Системы;
  4.  Возможные пути повышения надежности для каждой функции АС и связанные с ним затраты;
  5.  Величины ущербов, связанные с возникновением в АС аварийных ситуаций.

К обязательным работам по обеспечению надежности АС, которые следует выполнять в процессе создания АС, относятся:

  1.  Анализ состава и содержания функций разрабатываемой АС.
  2.  Определение конкретного содержания понятия ОТКАЗ, и критериев отказа по каждому виду отказов для всех функций Системы.
  3.  Определение конкретного содержания понятия АВАРИЙНАЯ СИТУАЦИЯ для данной Системы и критериев аварийной ситуации по каждой из рассматриваемых ситуаций.
  4.  Анализ аварийных ситуаций в АС.
  5.  Выбор состава показателей надежности по всем функциям АС, указанным в Техническом Задании на АС и, при необходимости, по всем аварийным ситуациям и определение требований к уровню их значений.
  6.  Выбор методов оценки надежности АС на различных стадиях ее создания и функционирования.
  7.  Проведение проектной оценки надежности АС при разработке Технического проекта Системы. Общий порядок оценки надежности Автоматизированных Систем приведен в Разделе 4  ГОСТа  24.701-86.
  8.  Определение режимов и параметров технической эксплуатации АС.

НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМ ПАЗ должна обеспечиваться:  

АППАРАТУРНЫМ  РЕЗЕРВИРОВАНИЕМ:

  •  Модулей центрального процессора (управляющих модулей);
  •  Модулей ввода вывода;
  •  Промышленных сетей;
  •  Источников питания.

ВРЕМЕННÓЙ, АЛГОРИТМИЧЕСКОЙ, ИНФОРМАЦИОННОЙ И ФУНЦИОНАЛЬНОЙ ИЗБЫТОЧНОСТЬЮ, и

наличием систем  ДИАГНОСТИКИ  И САМОДИАГНОСТИКИ.

Согласно ПБ 09-540-03, пункт 6.3.13, контроль над параметрами, определяющими взрывоопасность технологических процессов с блоками I категории взрывоопасности, должен осуществляться не менее чем от двух независимых датчиков с раздельными точками отбора.

Далее приводятся основные меры и показатели, которые необходимо предусмотреть для обеспечения надежности Комплекса Технических Средств и Программного Обеспечения:

  •  РСУ и система ПАЗ должны иметь источник бесперебойного питания, чтобы функции контроля и защиты выполнялись при любых сбоях энергоснабжения. Система бесперебойного электропитания должна обеспечивать функционирование АС (для АСУТП – и РСУ и ПАЗ, и полевое оборудование КИПиА)  в течение не менее 30 минут после аварийного отключения электроэнергии.
  •  Структура КТС (Комплекса Технических Средств) должна предусматривать возможность запитывания РСУ и системы ПАЗ от двух независимых вводов через один источник бесперебойного питания, имеющего возможность автоматического включения резерва.
  •  После снятия условий защитных блокировок включение исполнительных механизмов должно выполняться технологическим персоналом дистанционно с рабочего места технолога-оператора (при условии санкционированного доступа к органам управления).
  •  Как РСУ, так и система ПАЗ должны иметь в своем составе аппаратно-программные средства самодиагностики, позволяющие фиксировать отказы оборудования Системы с точностью до модуля, и передавать о них сообщения на рабочие станции и для архивирования.
  •  Для РСУ и системы ПАЗ должно быть предусмотрено резервирование необходимого типа (дублированные контроллеры, дублированные платы ввода-вывода, дублированные блоки питания, дублированная шина системы).
  •  Все промышленные сети в составе АС должны быть резервированы.

На все поставляемые технические средства в документации должен быть указан назначенный срок службы, или назначенный ресурс.

Средний срок службы Системы – не менее 10 лет с учетом проведения восстановительных работ 

Перечень задач системы ПАЗ (только для АСУТП)

Система ПАЗ должна обеспечивать:

  1.  Автоматизированный сбор аналоговой и дискретной информации от датчиков технологических параметров и параметров состояния исполнительных механизмов, а также дискретных параметров ДВК, ПДК, состояния аварийной вентиляции
  2.  Выделение достоверной входной информации.
  3.  Анализ и логическую обработку входной информации.
  4.  Автоматическую выдачу сигналов двухпозиционного управления на исполнительные механизмы.
  5.  Дистанционное («ручное») управление исполнительными механизмами при условии санкционированного доступа.
  6.  Определение первопричины срабатывания системы защиты и останова технологического процесса.
  7.  Передачу оперативной информации от системы ПАЗ в РСУ для сигнализации, регистрации и архивирования (отклонения параметров, срабатывания исполнительных механизмов ПАЗ, действия персонала и т.п.).
  8.  Самодиагностику  технических средств системы ПАЗ, обеспечивающих выполнение функций логической обработки входной и выходной информации и идентификацию неисправностей с точностью до модуля (блока).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

20133. Способы уменьшения ожидаемой погрешности 23.5 KB
  Недостатки обоих способов : Невозможность воздя на систематическую составляющую суммарной погрешности. уменьшить в обоих случаях значение конечной погрешности.
20134. Основные понятия и определения теории надежности 26 KB
  К общим понятиям отнся: работоспть отказ наработка резервирование неисправность. Работоспть это состояние изд. из работоспго состя в неработоспное. Безотказность это свво изделия сохранять свою работоспть в течении заданного времени без вынужденных перерывов.
20135. Экономические показатели надежности 35 KB
  к длитти его эксплции. покль надежти Qи стоимость изготя нового прибора Qэ суммарные затраты на эксплцию и ремонт Тэ период целесообразной эксплции прибора. капиталовложений между сферой произва и сферой эксплции. Чем дешевле изделие тем больше затрат приходится на его эксплцию.
20136. Методика выбора основных показателей надежности 22.5 KB
  Выбор показателей надежности осуществляется исходя из характеристик изделия а также требований предъявляемых к изделию в процессе эксплуатации. Основными показателями надежности являются показатели полученные при оценке средней величины общего дохода изделия. Они характеризуют ожидаемый средний уровень надежности изделия и по ним осуществляют сравнение изделий по надежности. Они позволяют полнее охарактеризовать надежность изделия и определяют либо безотказность либо ремонтопригодность либо сохраняемость либо долговечность...
20137. Источники и причины отказов измерительных устройств 38.5 KB
  Силы кот. Механическая энергия может возникнуть как следствие затрат энергии кот. Воздух кот. Обратимые процессы это часть процессов кот.
20138. Надежность, определяемая процессами, происходящими в элементах и узлах приборов 55 KB
  Такое деление соответствует трем явно выраженным периодам работы любого прибора или машины. Из кривой видно что в первый период период приработки интенсивность отказов в начале высокая а затем быстро падает. Во второй период период нормальной эксплуатации интенсивность отказов устанавливается на постоянном min уровне. В период износа интенсивность отказа вновь возрастает.
20139. Общая схема изменения показателей работоспособности 123.5 KB
  1 по вертикали отложены показатели характеризующие точность выполнения прибором заданной функции инструментальная погрешность а по горизонтали время работы прибора. Узлы прибора обладают некоторой геометрической неточностью и другими показателями которые определяют начальную погрешность прибора Δо. Когда прибор начинает работать так называемые быстро протекающие процессы приводят к рассеиванию показателей работоспособности в результате чего точность прибора уменьшается на величину Δ1. Эти процессы заканчиваются в пределах цикла работы...
20140. Функциональное резервирование, его методы и способы 51 KB
  Повышение надежности систем путем резервирования достигается за счет рационального применения избыточных элементов. Поэтому при резервировании основное внимание обращают на выбор рациональных путей создания резервируемых систем при этом используются методы математического вероятностного исследования возможных резервных схем. Будем рассматривать резервирование как путь совершенствования рациональной схемы системы.
20141. Виды испытаний на надежность и их классификация 26 KB
  Испытания на надежность предусматривает : Определение уровня надежности и соответствие нормам надежности. Перед поставкой потребителю изделия проходят приемосдаточные испытания. Для оценки стабильности ТП проводят периодические испытания при внесении изменений в конструкцию материал и технологию типовые испытания. В зависимости от стадии разработки и производства проводятся:1 испытания опытных образцов новых конструкций 2 испытание образцов установочной серии 3 испытание серийных и массовых изделий 4 испытания модернизированных...