Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Калининградский государственный технический университет»

(ФГБОУ ВПО «КГТУ»)

Контрольная работа

Тема: Связь диагностики с надежностью автоматизированных систем

по дисциплине «Диагностика и надежность автоматизированных систем»

Выполнил студент

Сабурин Алексей Александрович

г. Калининград

2019 г.

Оглавление

Диагностика и надежность автоматизированных систем

Расчет показателей надежности при распределении Рэлея

Определение показателей надежности результатам испытаний

Список использованной литературы

Диагностика и надежность автоматизированных систем

Одним из важнейших средств обеспечения и поддержания надежности АСУ является техническая диагностика.

Под технической диагностикой понимается область знаний, разрабатывающая методы и средства поиска отклонений в режимах работы (или состояниях) АС, обнаружения и устранения дефектов в системах (или ее элементах) и средства их локализации.

При диагностировании определить, прежде всего, техническое состояние системы в данный момент времени. Это означает, что нужно проверить исправность, работоспособность и (или) правильность функционирования системы (определить, находятся ли значения параметров системы в требуемых пределах, т.е. система не отказала и правильно выполняет заданную функцию) или обнаружить дефекты, нарушающие исправность, работоспособность и правильное функционирование системы.

Тогда основную цель диагностирования АСУ можно сформулировать следующим образом: необходимо оценить выходные параметры системы и выявить причины их отклонения от заданных значений. При этом необходимо учитывать весь диапазон режимов работы системы и условий ее эксплуатации, а также возможность изменения выходных параметров во времени (так называемая параметрическая надежность).

Различают тестовое и функциональное диагностирование.

Тестовое диагностирование позволяет проверить техническое состояние системы по тестовому воздействию на нее. По тесту проверяются параметры системы, ее элементов и причины их отклонения от заданных значений.

Функциональное диагностирование позволяет определить техническое состояние системы (или ее элементов) по рабочему воздействию на нее.

Рабочее воздействие контролирует исполнение системой заданных функций при заданных параметрах и выявить причины нарушения ее функционирования.

Тестовое и функциональное диагностирование выполняется по так называемому алгоритму диагностирования.

Алгоритм диагностирования - совокупность элементарных проверок в контрольных точках системы и правил, устанавливающих последовательность их проведения, а также анализ результатов этих проверок, по которым можно определить исправное, работоспособное или состояние правильного функционирования от неисправного состояния и уметь отличать дефекты от неисправного состояния.

В алгоритмах тестового диагностирования контрольные точки определены предварительно, они одинаковы для всех проверок и подбираются только тестовые воздействия.

В алгоритмах функционального диагностирования предварительно определены входные воздействия, а выбору подлежат контрольные точки.

При проведении различных элементарных проверок могут требоваться различные затраты на их реализацию. Эти проверки могут давать разную информацию о техническом состоянии системы. Одни и те же элементарные проверки могут быть реализованы в различной последовательности. Т.е. для решения даже одной задачи диагностирования, можно построить несколько алгоритмов. Таким образом, встает задача разработки оптимальных алгоритмов диагностирования, при которых затраты на их реализацию будут уменьшены (задача минимизации в некоторых случаях может быть сильно затруднена, например, трудностями вычислений).

Эффективность диагностирования оценивается качеством алгоритмов диагностирования и качеством средств диагностирования. Средства диагностирования разделяют, прежде всего, на программные и аппаратные, а также внешние (конструктивно выполненные отдельно от системы) и встроенные (являющиеся составной частью системы); ручными, автоматизированными и автоматическими; специализированными и универсальными.

Методы диагностирования АСУ определяются различными факторами: выбором объекта диагностирования (узла, блока, элемента и т.п.), используемыми диагностическими параметрами (временные, силовые, электрические, виброакустические и др.), в зависимости от используемых средств диагностирования.

Широко применяется при диагностировании метод контрольных осциллограмм.

Метод основан на использовании графиков функций различных параметров во времени, по которым оцениваются техническое состояние и работоспособность отдельных узлов, блоков и системы в целом. Суть метода заключается в следующем.

Составляют диагностическую модель, определяют диагностическую ценность разных параметров, оценивают трудоемкость использования параметров для диагностирования, предварительно определяют диагностические параметры, экспериментально проверяют чувствительность к дефектам и диагностическую ценность параметров, выбирают основные диагностические параметры для контрольной осциллограммы, определяют внешний вид и характерные особенности кривых выбранных, амплитудные значения и допустимые пределы для кривых основных параметров, составляют и экспериментально проверяют контрольные осциллограммы, выявляют взаимосвязь между характерными признаками кривых и состоянием обследуемых объектов, накапливают и расшифровывают дефекты, составляют диагностические карты и инструкции для выполнения диагностирования.

Метод контрольных осциллограмм может быть реализован как средствами приборной диагностики, так и с помощью ЭВМ в автоматическом режиме.

Использовать метод целесообразно также на специализированных испытательных стендах для контроля качества изготовления механизмов и узлов станков и в условиях эксплуатации.

Эффективность процессов диагностирования во многом определяется программными средствами системы.

Расчет показателей надежности при распределении Рэлея

Определить зависимость от времени показателей надежности P(t) и л (t). Построить графики P(t); л (t).

Таблица исходных данных.

диагностирование надежность осциллограмма

Решение:

Вероятность отказа работы

P(t):= exp (- t² / у² )

Интенсивность отказа t, ч

л (t):= t / у²

подставляя значения у и t в предыдущие формулы, получаем зависимости:

P := t :=

л := t :=

Определение показателей надежности результатам испытаний

Определить интенсивность отказов, если в конце промежутка времени были исправными N (t) изделий, а за время Дt вышли из строя Дn изделий.

Таблица исходных данных

Решение:

л (t) = Дn /( N (t)* Дt )

где Дn - число изделий, отказавших за время t;

N (t) - количество исправных изделий в конце промежутка времени;

Дt - промежуток времени, следующий после t, на котором определяется л.

Подставляя значения N (t), Дt, Дn в формулу, получаем:

л (t) = 46 / (504* 100) = 9,12

Ответ: л (t) = 9,12

Список использованной литературы

1. Яхьяев Н. Я. Основы теории надежности и диагностика / Н. Я. Яхьяев, А. В. Кораблин. - 2009.

2. Сапронов Ю. Г. Экспертиза и диагностика объектов и систем сервиса / Ю. Г. Сапронов. - 2008.

3. Ястребенецкий М.А., Иванова Г.Н. Надежность АСУТП. Учебное пособие для вузов.- М.: Энергоатомиздат, 1989.-264с.

4. Дружинин Г.В. Надежность автоматизированных производственных систем.- М.: Энергоатомиздат,1986. - 480с.

5. Технические средства диагностирования: справочник/ В.В. Клюев, П.П. Пархоменко, В.Е. Абрамчуки др.; Подобщ. Ред. В.В. Клюева. - М.: Машиностроение, 1989. - 672с.

6. Дианов В.Н. Диагностика и надежность автоматических систем: Учебное пособие.- М.: изд-во МГИУ, 2005.- 160с.

7. Долганов А. Г. Основы теории надежности и диагностики/УГЛТА. - 2000.