230100 – Информатика и вычислительная техника
| Вид материала | Документы |
- Рабочая учебная программа по дисциплине «Базы данных» Направление №230100 «Информатика, 115.03kb.
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление, 300.24kb.
- Образовательный стандарт по направлению 230100. 62 Информатика и вычислительная техника, 328.94kb.
- Рабочая учебная программа по дисциплине вычислительная математика специальность: 230100, 133.73kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины днн. 02 Современные научные проблемы автоматизированных, 221.23kb.
- Образовательной программы по укрупненной группе 230000 Информатика и вычислительная, 933.17kb.
- Программа государственного экзамена по направлению 230100 «Информатика и вычислительная, 60.5kb.
- Рабочая учебная программа по дисциплине «Информатика» Направление №230100 «Информатика, 91.73kb.
- Рабочая учебная программа по дисциплине «Программирование на языке высокого уровня», 119.59kb.
- Образовательный стандарт по направлению 552800 «Информатика и вычислительная техника», 166.41kb.
По данным таблицы можно построить график зависимости вероятности безотказной работы Р системы от времени t её наработки:
По графику зависимости вероятности безотказной работы Р системы от времени t её наработки находим для γ = 50% ( Рγ = 0,5 ) γ - процентную наработку системы
Тγ = 1,386 · 106 часов.
Проверочный расчет при t = 1,9 · 106 ч :
Рγ = exp ( - 0,5 · 1,386 · 106 ) = 0,5
Повышенная γ - процентная наработка системы
Т′ γ = 1,5 • Тγ = 1,5 · 1,386 · 106 = 2,079 • 106 часов.
Можно вычислить интенсивности отказов системы λ′ , при которой будет обеспечена повышенная γ - процентная наработка системы
Pγ = exp ( λ' · Т′ γ ) ,
0,5 = exp ( λ' · 2,079 · 106 ) ,
λ' = ln 0,5 / 2,079 · 106 = 0,333 10-6 ч .
Видно, что λ' < λ , т. е. увеличение наработки системы обеспечивается улучшением её надежности.
Вопросы для самопроверки
1. Дайте определение понятия надежности. Назовите три особенности этого понятия.
2. Перечислите единичные свойства надежности и их определения.
3. Перечислите три характерных периода жизненного цикла объекта.
5. От чего зависит интенсивность отказов в период приработки объекта ?
6. От чего зависит интенсивность отказов в период нормальной эксплуатации объекта ?
7. От чего зависит интенсивность отказов в период старенияи объекта ?
8. Что называют наработкой до очередного отказа ?
9. Что называют вероятностью безотказной работы ?
10. Что называют частотой отказов ?
11. Что называют интенсивностью отказов ?
12. Напишите уравнение, которое называют основным законом надежности. Что позволяет установить это уравнение ?
13. Что называют γ - процентной наработкой на отказ ?
14. Вычислите, во сколько раз нужно уменьшить интенсивность отказов, чтобы увеличить 50 - процентную наработку на отказ в два раза.
ТЕМА 2. Структурно - логический анализ АСОИУ |
Конечной целью расчета надежности АСОИУ является оптимизация конструктивных решений и параметров, режимов эксплуатации, организация технического обслуживания и ремонтов.
Поэтому уже на ранних стадиях проектирования АСОИУ важно:
- оценить надежность объекта,
- выявить наиболее ненадежные узлы и детали,
- определить наиболее эффективные меры повышения показателей надежности.
Решение этих задач возможно после предварительного структурно - логического анализа АСОИУ.
Большинство технических объектов, в том числе и АСОИУ, являются сложными системами, состоящими из отдельных элементов.
Элементом, или структурным элементом, называют любой объект, внутренняя структура которого на данном этапе анализа надежности не учитывается. Близкий по смыслу термин - "черный ящик".
Системой называют совокупность элементов, соединенных между собой любым способом.
В зависимости от этапа анализа надежности и степени его детальности один и тот же объект может рассматриваться и как элемент, и как система.
Расчленение системы на элементы достаточно условно и зависит от постановки задачи расчета надежности. Например, при анализе работоспособности АСОИУ ее элементами могут считаться отдельные технические средства, средства информационного и программного обеспечения и т. д. В свою очередь технические средства включают в себя сложные комплексы измерительной, вычислительной техники, средств связи, автоматики, отображения, регистрации и архивирования информации, исполнительных механизмов, вспомогательной и обеспечивающей аппаратуры. При оценке их надежности они должны быть в свою очередь разделены на элементы - узлы, блоки, которые, в свою очередь - на детали и т. д.
При определении структуры системы в первую очередь необходимо оценить влияние каждого элемента и его работоспособности на работоспособность системы в целом. С этой точки зрения целесообразно разделить все элементы на четыре группы:
- Элементы, отказ которых практически не влияет на работоспособность системы (например, деформация кожуха, изменение окраски его поверхности и т.п.).
- Элементы, работоспособность которых за время эксплуатации системы практически не изменяется и вероятность безотказной работы близка к единице (корпусные детали, мало нагруженные элементы с большим запасом прочности).
- Элементы, ремонт или регулировка которых возможна при работе системы или во время планового технического обслуживания системы.
- Элементы, отказ которых сам по себе или в сочетании с отказами других элементов приводит к отказу системы.
Очевидно, при анализе надежности системы имеет смысл включать в рассмотрение только элементы последней группы, т. е. элементы, отказ которых сам по себе или в сочетании с отказами других элементов приводит к отказу системы.
Для расчетов параметров надежности удобно использовать структурно - логические схемы надежности системы, которые графически отображают взаимосвязь элементов и их влияние на работоспособность системы в целом.
Структурно - логическая схема представляет собой совокупность ранее выделенных элементов, соединенных друг с другом последовательно или параллельно. Критерием для определения вида соединения элементов (последовательного или параллельного) при построений схемы является влияние их отказа на работоспособность системы.
Последовательным соединением элементов (с точки зрения надежности) считается соединение, при котором отказ любого элемента приводит к отказу всей системы:
Паралельным соединением элементов (с точки зрения надежности) считается соединение, при котором отказ любого элемента не приводит к отказу системы, пока не откажут все соединенные элементы:
Определенная аналогия здесь прослеживается c цепью, составленной из проводящих элементов (исправный элемент пропускает ток, отказавший не пропускает): работоспособному состоянию системы соответствует возможность протекания тока от входа до выхода цепи.
Примером последовательного соединения элементов структурно - логической схемы может быть технологическая линия, в которой происходит переработка сырья в готовый продукт, или радиоэлектронные средства (РЭС), в которых последовательно осуществляется преобразование входного сигнала. Если же на некоторых участках линии, или пути сигнала, предусмотрена одновременная обработка на нескольких единицах оборудования, то такие элементы (единицы оборудования) могут считаться соединенными параллельно.
Однако не всегда структурная схема надежности аналогична конструктивной или электрической схеме расположения элементов. Например, подшипники на валу редуктора работают конструктивно параллельно друг с другом, однако выход из строя любого из них приводит к отказу системы. Аналогично действие индуктивности и емкости параллельного колебательного контура в селективных каскадах РЭС. Указанные элементы с точки зрения надежности образуют последовательное соединение.
Кроме того, на структуру схемы надежности может оказывать влияние и вид возникающих отказов. Например, в электрических системах для повышения надежности в ряде случаев применяют параллельное или последовательное соединение коммутирующих элементов.
Отказ таких изделий может происходить по двум причинам:
- обрыва (т.е. невозможности замыкания цепи)
- замыкания (т.е. невозможности разрыва соединения).
В случае отказа типа “обрыв” схема надежности соответствует электрической схеме системы (при “обрыве” любого коммутатора при последовательном их соединении возникает отказ, а при параллельном их соединении - все функции управления будет выполнять исправный коммутатор).
В случае отказа типа “замыкание” схема надежности противоположна электрической схеме (при параллельном включении утратится возможность отключения тока, а при последовательном включении общего отказа не произойдет).
| Электрическая схема | Структурная схема надежности | ||
| Обрыв | Замыкание | ||
 |  |  | |
 | | | |