Файл: Повышение надежности системы автоматизации на машине периодической промывки текстильных материалов модели hydra.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2023
Просмотров: 129
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
, необходимо учитывать следующие особенности АСУ:
- каждая АСУ является многофункциональной системой, функции которой имеют различную значимость и, соответственно, характеризуются разным уровнем требований к надежности их выполнения;
- во многих АСУ возможно возникновение некоторых исключительных (аварийных, критических) ситуаций, представляющих сочетание отказов или ошибок функционирования системы и способных привести к значительным нарушениям функционирования объекта управления (авариям);
- в функционировании АСУ участвуют различные виды ее обеспечения и персонал АСУ, которые могут в той или иной степени влиять на уровень надежности АСУ;
- в состав каждой АСУ входит большое количество разнородных элементов: технических, программных, эргатических (действующего персонала) и других, при этом в выполнении одной функции АСУ обычно участвуют несколько различных элементов, а один и тот же элемент может участвовать в выполнении нескольких функций системы.
Уровень надежности АСУ зависит от следующих основных факторов:
- состава и уровня надежности используемых технических средств, их взаимосвязи в надежностной структуре комплекса технических средств АСУ (КТС АСУ);
- состава и уровня надежности используемых программных средств, их содержания (возможностей) и взаимосвязи в структуре программного обеспечения АСУ (ПО АСУ);
- уровня квалификации персонала, организации работы и уровня надежности действий персонала АСУ;
- рациональности распределения задач, решаемых системой, между КТС АСУ, ПО АСУ и персоналом АСУ;
- режимов, параметров и организационных форм технической эксплуатации КТС АСУ;
- степени использования различных видов резервирования (структурного, информационного, временного, алгоритмического, функционального);
- степени использования методов и средств технической диагностики;
- реальных условий функционирования АСУ.
Необходимый уровень надежности конкретной АСУ обеспечивают специальным комплексом работ, проводимых на всех стадиях создания и функционирования АСУ.
Рассмотрим основные понятия надежности:
Объект – техническое изделие определенного целевого назначения, рассматриваемое в периоды проектирования, производства, испытаний и эксплуатации.
Объектами могут быть различные системы и их элементы.
Система – объект, представляющий собой совокупность элементов, взаимосвязанных функционально и взаимодействующих в процессе выполнения определенного круга задач.
Элемент системы – объект, представляющий собой простейшую часть системы, который на данном уровне рассмотрения самостоятельно не применяется и не расчленяется на части.
Разумеется, что понятия системы и элемента являются относительными и в одном исследовании объект является системой, а в другом может рассматриваться как элемент более сложной системы.
Надежность – свойство объекта сохранять во времени и установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.
Следует отметить, что надежность является сложным свойством, включающим безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.
Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки.
Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.
Ремонтопригодность– свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию, и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов.
Сохраняемость – свойство объекта сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и транспортирования.
Понятие надежности тесно связано с понятием о его качестве, при этом качество определяется как совокупность свойств объекта, характеризующих возможность и целесообразность применения его по назначению. Для ССУ такими свойствами могут быть быстродействие, достоверность информации, степень автоматизации процесса и т.п. Надежность является одним из свойств качества, но оно не является самостоятельным, а характеризует сохраняемость основных свойств объекта во времени.
В зависимости от значений характеристик основных свойств объекта различают следующие технические состояния.
Исправное состояние – состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и конструкторской документации.
Неисправное состояние – состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической и конструкторской документации.
Работоспособное состояние – состояние объекта, при котором значение всех его параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствует требованиям нормативно-технической и конструкторской документации.
Неработоспособное состояние – состояние объекта, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям нормативно-технической и конструкторской документации.
Предельное состояние – состояние объекта, при котором его дальнейшее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно, либо восстановление его исправного или работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.
В процессе эксплуатации объект может переходить из одного состояния в другое под воздействием событий: повреждения, отказа, восстановления, ремонта (рис. 11).
Дефект– каждое отдельное несоответствие продукции установленным требованиям.
Повреждение – событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта при сохранении работоспособного состояния.
Отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта.
Различают следующие виды отказов (табл.1.).
Внезапный отказ – отказ, характеризующийся скачкообразным изменением одного или нескольких основных параметров системы.
Постепенный отказ – отказ, характеризующийся постепенным изменением одного или нескольких основных параметров.
Независимый отказ – отказ элемента системы, не обусловленный повреждениями или отказами других элементов системы.
Устойчивый отказ – отказ, который сохраняется до его устранения в процессе ремонта (восстановления).
Перемежающийся отказ – отказ, который проявляется периодически и самоустраняется; длительность периода носит случайный характер.
Устойчивый отказ – отказ, который сохраняется до его устранения в процессе ремонта (восстановления).
Маскируемый отказ – отказ, который после возникновения не устраняется сам по себе, но появляется лишь в определенных режимах работы системы.
Конструкционный отказ – отказ, возникающий вследствие ошибок конструктора.
Производственный отказ – отказ, возникающий вследствие нарушения или несовершенства технологического процесса изготовления объекта или комплектующего изделия.
Эксплуатационный отказ – отказ, возникающий вследствие нарушения установленных правил эксплуатации или вследствие влияния непредусмотренных внешних воздействий.
Наработка до отказа – наработка объекта от начала его эксплуатации до возникновения первого отказа.
Рисунок 11 – Процесс эксплуатации объекта. Переход из одного состояния в другое
Типичный отказ – отказ, типичный для данной конструкции или технологии изготовления при определенных условиях эксплуатации.
Таблица 1 - Классификация отказов
Случайный отказ – отказ, являющийся следствием единичных проявлений каких-либо ошибок или дефектов.
Обратимый отказ – устойчивый отказ, который самоустраняется после окончания внешнего воздействия (теплового, механического и т.п.).
Необратимый отказ – отказ, который самопроизвольно не устраняется после окончания внешнего воздействия.
Для устранения повреждений и отказов предназначены процессы восстановления и ремонта.
Восстановление – процесс обнаружения и устранения отказа (повреждения) с целью восстановления его работоспособного (исправного) состояния.
Ремонт – комплекс операций по восстановлению исправного или работоспособного состояния объекта и восстановлению ресурса объекта или его элементов.
Восстанавливаемый объект – объект, для которого в рассматриваемой ситуации проведение восстановления работоспособного состояния предусмотрено в нормативно-технической и (или) конструкторской документации.
Невосстанавливаемый объект – объект, для которого в рассматриваемой ситуации проведение восстановления работоспособного состояния не предусмотрено в нормативно-технической и (или) конструкторской документации.
- каждая АСУ является многофункциональной системой, функции которой имеют различную значимость и, соответственно, характеризуются разным уровнем требований к надежности их выполнения;
- во многих АСУ возможно возникновение некоторых исключительных (аварийных, критических) ситуаций, представляющих сочетание отказов или ошибок функционирования системы и способных привести к значительным нарушениям функционирования объекта управления (авариям);
- в функционировании АСУ участвуют различные виды ее обеспечения и персонал АСУ, которые могут в той или иной степени влиять на уровень надежности АСУ;
- в состав каждой АСУ входит большое количество разнородных элементов: технических, программных, эргатических (действующего персонала) и других, при этом в выполнении одной функции АСУ обычно участвуют несколько различных элементов, а один и тот же элемент может участвовать в выполнении нескольких функций системы.
Уровень надежности АСУ зависит от следующих основных факторов:
- состава и уровня надежности используемых технических средств, их взаимосвязи в надежностной структуре комплекса технических средств АСУ (КТС АСУ);
- состава и уровня надежности используемых программных средств, их содержания (возможностей) и взаимосвязи в структуре программного обеспечения АСУ (ПО АСУ);
- уровня квалификации персонала, организации работы и уровня надежности действий персонала АСУ;
- рациональности распределения задач, решаемых системой, между КТС АСУ, ПО АСУ и персоналом АСУ;
- режимов, параметров и организационных форм технической эксплуатации КТС АСУ;
- степени использования различных видов резервирования (структурного, информационного, временного, алгоритмического, функционального);
- степени использования методов и средств технической диагностики;
- реальных условий функционирования АСУ.
Необходимый уровень надежности конкретной АСУ обеспечивают специальным комплексом работ, проводимых на всех стадиях создания и функционирования АСУ.
Рассмотрим основные понятия надежности:
Объект – техническое изделие определенного целевого назначения, рассматриваемое в периоды проектирования, производства, испытаний и эксплуатации.
Объектами могут быть различные системы и их элементы.
Система – объект, представляющий собой совокупность элементов, взаимосвязанных функционально и взаимодействующих в процессе выполнения определенного круга задач.
Элемент системы – объект, представляющий собой простейшую часть системы, который на данном уровне рассмотрения самостоятельно не применяется и не расчленяется на части.
Разумеется, что понятия системы и элемента являются относительными и в одном исследовании объект является системой, а в другом может рассматриваться как элемент более сложной системы.
Надежность – свойство объекта сохранять во времени и установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.
Следует отметить, что надежность является сложным свойством, включающим безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.
Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки.
Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.
Ремонтопригодность– свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию, и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов.
Сохраняемость – свойство объекта сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и транспортирования.
Понятие надежности тесно связано с понятием о его качестве, при этом качество определяется как совокупность свойств объекта, характеризующих возможность и целесообразность применения его по назначению. Для ССУ такими свойствами могут быть быстродействие, достоверность информации, степень автоматизации процесса и т.п. Надежность является одним из свойств качества, но оно не является самостоятельным, а характеризует сохраняемость основных свойств объекта во времени.
В зависимости от значений характеристик основных свойств объекта различают следующие технические состояния.
Исправное состояние – состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и конструкторской документации.
Неисправное состояние – состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической и конструкторской документации.
Работоспособное состояние – состояние объекта, при котором значение всех его параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствует требованиям нормативно-технической и конструкторской документации.
Неработоспособное состояние – состояние объекта, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям нормативно-технической и конструкторской документации.
Предельное состояние – состояние объекта, при котором его дальнейшее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно, либо восстановление его исправного или работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.
В процессе эксплуатации объект может переходить из одного состояния в другое под воздействием событий: повреждения, отказа, восстановления, ремонта (рис. 11).
Дефект– каждое отдельное несоответствие продукции установленным требованиям.
Повреждение – событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта при сохранении работоспособного состояния.
Отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта.
Различают следующие виды отказов (табл.1.).
Внезапный отказ – отказ, характеризующийся скачкообразным изменением одного или нескольких основных параметров системы.
Постепенный отказ – отказ, характеризующийся постепенным изменением одного или нескольких основных параметров.
Независимый отказ – отказ элемента системы, не обусловленный повреждениями или отказами других элементов системы.
Устойчивый отказ – отказ, который сохраняется до его устранения в процессе ремонта (восстановления).
Перемежающийся отказ – отказ, который проявляется периодически и самоустраняется; длительность периода носит случайный характер.
Устойчивый отказ – отказ, который сохраняется до его устранения в процессе ремонта (восстановления).
Маскируемый отказ – отказ, который после возникновения не устраняется сам по себе, но появляется лишь в определенных режимах работы системы.
Конструкционный отказ – отказ, возникающий вследствие ошибок конструктора.
Производственный отказ – отказ, возникающий вследствие нарушения или несовершенства технологического процесса изготовления объекта или комплектующего изделия.
Эксплуатационный отказ – отказ, возникающий вследствие нарушения установленных правил эксплуатации или вследствие влияния непредусмотренных внешних воздействий.
Наработка до отказа – наработка объекта от начала его эксплуатации до возникновения первого отказа.
Рисунок 11 – Процесс эксплуатации объекта. Переход из одного состояния в другое
Типичный отказ – отказ, типичный для данной конструкции или технологии изготовления при определенных условиях эксплуатации.
Таблица 1 - Классификация отказов
| № п/п | Классификационный признак | Вид отказа |
| | Влияние на работоспособность | полный, частичный |
| | Характер проявления | внезапный, постепенный |
| | Связь между отказами | независимый, зависимый |
| | Причина появления | конструкционный, производственный, эксплуатационный |
| | Время существования | устойчивый, перемежающийся |
| | Внешнее проявление | явный, маскируемый |
| | Частота появления | типичный, случайный |
| | Внешнее определяющее воздействие | механическое, тепловое, электрических нагрузок, агрессивных сред, радиоактивного излучения |
| | Эффект внешнего воздействия | обратимый, необратимый |
| | Природа происхождения | естественный, искусственный |
| | Механизм проявления | короткое замыкание, обрыв, изменение параметров |
Случайный отказ – отказ, являющийся следствием единичных проявлений каких-либо ошибок или дефектов.
Обратимый отказ – устойчивый отказ, который самоустраняется после окончания внешнего воздействия (теплового, механического и т.п.).
Необратимый отказ – отказ, который самопроизвольно не устраняется после окончания внешнего воздействия.
Для устранения повреждений и отказов предназначены процессы восстановления и ремонта.
Восстановление – процесс обнаружения и устранения отказа (повреждения) с целью восстановления его работоспособного (исправного) состояния.
Ремонт – комплекс операций по восстановлению исправного или работоспособного состояния объекта и восстановлению ресурса объекта или его элементов.
Восстанавливаемый объект – объект, для которого в рассматриваемой ситуации проведение восстановления работоспособного состояния предусмотрено в нормативно-технической и (или) конструкторской документации.
Невосстанавливаемый объект – объект, для которого в рассматриваемой ситуации проведение восстановления работоспособного состояния не предусмотрено в нормативно-технической и (или) конструкторской документации.