Лабораторная работа - Разработка требований по показателям надежности для АСОИУ
Подождите немного. Документ загружается.
Федеральное Агентство по образованию РФ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Уфимский Государственный Авиационный Технический
Университет
Лабораторная работа № 1
По предмету "Эргономика, надежность и качество АСОИУ"
Тема работы: Разработка требований по показателям
надежности для АСОИУ
Выполнили: ст. гр.
Проверил:
Погорелов Г.И.
УФА – 2007
Задание:
1. Выбрать тип АСОИУ (описать объект управления, структуру,
вычислитель, устройства ввода-вывода, аппаратные, программные средства
системы);
2. Охарактеризовать этапы жизненного цикла системы;
3. Описать типовую модель эксплуатации;
4. Классифицировать АСОИУ для дальнейшего выбора показателей
надежности;
5. Выбрать показатели надежности применительно к конкретной АСОИУ (4-
5 показателей);
6. Выбрать и обосновать значения показателей;
7. Выбрать метод подтверждения показателей надежности (обосновать
применение метода к конкретному виду АСОИУ).
1. Выбор АСОИУ
В качестве рассматриваемой АСОИУ была выбрана система управления
электроприводом эскалатора 2041.00.00.00. Она состоит из стойки
управления, датчика положения главного вала эскалатора, блока телеметрии
и терминала диспетчера.
Устройство управления электроприводом эскалатора предназначено для
управления тоннельным эскалатором.
Функции АСОИУ заключаются в том, что она осуществляет управление и
автоматизированный контроль над работой эскалатора, выявляет и
фиксирует причины неисправностей и время их возникновения,
осуществляет контроль работоспособности собственных узлов, осуществляет
обмен сигналами телеуправления и телесигнализации с диспетчерским
пультом.
В качестве вычислителя используются микропроцессорные устройства
фирмы ADVANTECH. Тройное дублирование каналов приема информации и
управления по мажоритарному принципу повышает надежность работы
системы, придает системе отсутствующую ранее гибкость в изменении
принципа управления эскалатором, когда изменение алгоритма работы
практически не затрагивает аппаратную часть, а требует только изменения
программного обеспечения.
Система управления эскалатором с применением микропроцессорных
устройств позволяет реализовать телеуправление и телесигнализацию с
большим объемом информации, передаваемым между машинными залами
метрополитена и диспетчерским терминалом, который является удаленным
компьютером детерминированной локальной сети. Локальная сеть
выполнена на выделенной линии с помощью модемов фирмы IDC. Кольцевая
организация сети обеспечивает высоконадежное управление при частичном
нарушении линии связи с машинным залом. Формирование разгонной
характеристики программным способом позволяет обеспечить плавный пуск
эскалатора на протяжении всего времени эксплуатации без дополнительной
регулировки
2. Жизненный цикл АСОИУ
3. Типовая модель эксплуатации, классификация АСОИУ
По определенности назначения:
- изделия конкретного назначения (ИКН), имеющие один основной
вариант применения по назначению.
По числу возможных состояний (по работоспособности):
- изделия вида II, которые, кроме указанных двух состояний, могут
находиться в некотором числе частично неработоспособных состояний, в
которые они переходят в результате частичного отказа.
По режимам применения (функционирования):
- изделия многократного циклического применения.
По последствиям отказов:
- изделия, отказы или переход в предельное состояние которых приводят к
последствиям катастрофического (критического) характера (к угрозе для
жизни и здоровья людей, значительным экономическим потерям и т. п.).
По возможности восстановления работоспособного состояния после
отказа в процессе эксплуатации:
- восстанавливаемые.
По характеру основных процессов, определяющих переход в
предельное состояние:
- стареющие и изнашиваемые одновременно.
По возможности и способу восстановления технического ресурса
(срока службы) путем проведения плановых ремонтов (средних,
капитальных и др.):
- ремонтируемые необезличенным способом.
По возможности технического обслуживания в процессе
эксплуатации:
- обслуживаемые.
По возможности (необходимости) проведения контроля перед
применением:
- контролируемые перед применением.
При наличии в составе изделий электронно-вычислительных машин и
других устройств вычислительной техники:
- с отказами сбойного характера (сбоями).
4. Применительные показатели надёжности:
Исходя из классификации АСОИУ и специальных таблиц, предназначенных
для определения соответствующих показателей , мы получили следующие
показатели для
ИКН вида II. Восстанавливаемые. Обслуживаемые:
Показатели безотказности:
K
эф
- коэффициент сохранения эффективности;
Т
в, с.ч
* - среднее время восстановления.
Показатели долговечности:
Т
р
сп
- гамма-процентный ресурс до списания полный;
Т
р
к.р
- гамма-процентный ресурс до капитального (среднего и т.п.) ремонта;
Т
сл
сп
- гамма-процентный срок службы до списания (полный);
Т
сл
к.р
- гамма-процентный срок службы до капитального (среднего и т. п.)
ремонта.
Показатель сохраняемости:
T
c.cр
-средний - средний срок сохраняемости;
6. Выбранные показатели надёжности и их расчёт:
Показатель безотказности:
K
эф
- коэффициент сохранения эффективности
Не достаточно информации для расчёта коэффициента
Показатель долговечности:
Т
сл
сп
- гамма-процентный срок службы до списания (полный)
Средний срок службы - не менее 8 лет по данным производителя, срок
службы может изменяться, поскольку он непосредственно зависит от работы
двигателя, оператора и режима эксплуотации
Показатель сохраняемости:
Т
с
-
гамма-процентный срок сохраняемости.
Средний срок хранения в заводской упаковке в условиях 1(Л) по
ГОСТ15150- не менее 2,5 лет.
Все данные были получены на основе ТУ У.14090691-003-02 .
7. Метод подтверждения показателей надёжности:
В данном случае используются экспериментальный метод подтверждения
показателей надёжности.
Методы испытаний предполагают проверку состояния АСОИУ в различных
режимах эксплуатации, таких как «ГПщ», «ГПп», «ГПДУ» и др. Суть
испытаний состоит в тестировании системы управления эскалатором в
различных режимах на наличие сбоев при попытке остановить, запустить
работу системы. Также инсценируются различные виды отказов, такие как:
Выход из строя одного из каналов блока обработки стойки
управления
Пропадание питания на входе одного из трех каналов стойки
управления или выход из строя источника питания канала
Выход из строя канала последовательного обмена данными
процессорного модуля или разрыв линии связи одного из
каналов с блоком РРС-100
Пропадание питания на входе блока РРС-100
Выход из строя канала последовательного обмена данными
блока РРС-100 и блока телеметрии или разрыв линии связи
блока РРС-100 и блока телеметрии
Пропадание питание 220В на входе контроллера блока
телеметрии или выход из стороя контроллера блока
телеметрии
Пропадание связи модема и контроллера блока телеметрии
Пропадание питание 220В на входе модема блока телеметрии
или выход из строя модема блока телеметрии
Разрыв линии связи блока телеметрии и диспетчерского
терминала
Пропадание питание 220В на входе модема диспетчерского
терминала или выход из строя модема
Пропадание связи модема и устройствного блока
диспетчерского терминала
Пропадание питания или выход из строя устройствного блока
диспетчерского терминала
При этом состояние испытываемой системы сверяется с предъявляемыми
требованиями к ней в данном состоянии и исследуется ее реальное поведение
по сравнению с ожидаемой реакцией, далее производится анализ реакции
системы после восстановления.