Вопросы к четвертой теме.

Вопрос 1. Расскажите о пяти принципах, предъявляемых к созданию ДБ.

Вопрос 2. Расскажите о методах, которыми должны реализовываться выше описанные принципы

Вопрос 3. Расскажите о задачах предсказательного управления, в которых используется детерминированная информация об объекте управления.

Вопрос 4. Расскажите о принципе работы и назначении шумовых анализаторов

Вопрос 5. Как можно предсказать отказы любого элемента системы контроля, управления или аварийной защиты, если они происходят случайно?

Вопрос 6.Дайте определения основным свойствам надёжности СКУЗ ЯР АЭС.

Вопрос 7. Что такое ОТКАЗ и какие виды отказов существуют?

Вопрос 8. Каковы причины возникновения отказов?

Вопрос 9 Каковы последствия отказов КТС СКУЗ ЯР ?

Вопрос 10. Оцените требования, предъявляемые к неготовности регулятора.

Вопрос 11. Как определить вид отказа элемента в системе ?:

Вопрос 12.Какие количественные требования к надежности функций СКУЗ ЯР

предъявляются по ГОСТ ?

Вопрос 13. Расскажите о шести количественных показателях надёжности элементов систем.

Вопрос 14. Как определить количественно регламент обслуживания ?

Вопрос 15. Как определить вероятность отказа любой структуры элементов, не важных для безопасности ( например, 2 из 3 ) ?

Вопросы к теме №4 ( Надёжность).

1. Как можно предсказать отказ элемента, если он случаен ? ( по закону распределения ) – они различны для электронных, механ. и человека.

2. Как определить – среднее время между различными видами отказов? Частоты ?

3. Напишите закон для вероятности отказов без обслуживания и с обслуживанием?

4. Виды отказов и их последствия? Зачем нужна 3 значная логика и формула вер.

5. Чему равна вероятность при Тср. не обслужив. и обслужив. через время Т_ОБСЛ.

6. Что такое время восстановления ? по ГОСТ ?

7. Что такое « Альфа « отказа элемента. Равная 0 и 1.

8. Что такое время периодического обслуживания с восстановлением ?

9. Есть два регулятора – ручной ( ненадёжный) и автоматич. ( надёжн.). У какого из

10. них должна быть большая поглотительная способность?

11. Что такое перекрестное резервирование и каков от него эфект по сравнению с параллельным?

12. Что такое система 2 из 3 и 2из 4 и какая из них лучше и по каким показателям?

13. Что такое 1 из 2 и 1 из 3 и какая изних лучше и во сколько раз?

14. Есть два канала с обшим питанием и раздельным. Какая лучше и во сколько раз?

15. Что такое готовность и её отличие от надёжности.

16. Что такое за свойство – безотказность?

17. Что такое аварийная опасность и безопасность?

18. Постройте таблицу истинности для двух параллельно включенных элементов с тремя видами отказов?

19. Для трех параллельно включенных элементов в двухзначной логике.

, .Вопросы по лабораторным работам

1.Резервирование автоматического регулятора ручным.Какой из трех вариантов лучше?

2. Расскажите таблицу истинности для реактора + аварийная защита.

3 вопрос – нарисуйте закон распределения эл. элементов без обслуживания и с

периодич. проф. обслуживанием с ремонтом.

Ответ – экспонента с разрывом. А если обслуживание равно Т _Ср. , чему равно Р( t )

4 вопрос – Виды отказов и их последствия ( пример с лампочкой и авар.защ.).

5 вопрос – как определить регламент обслуживания ?

6. вопрос – Оцените надёжность трехканального регулятора ( 2из 3 ) в двухзначной логике – выведите формулу для вероятности отказов.

Краткие ответы на вопросы по надёжности (развернуть!)

1.Отказ элемента можно предсказать только, если известен закон распределения отказов для этого типа элементов ( электронные элементы – пример 100 ламп – имеют экспоненциальный закон. реле и механич.эл. – линейный закон, человек-

совокупность законов распределения – 1)умствен.задачи,2) психологич.3) механич. и т.д. – самое неопределенное распред. –лучше замена автоматом).

2. Как определить Т_СР и  = ₀ + ₁

Таким образом, хотя отказы и случайны, однако они подчинены экспоненциальной закономерности, которая позволяет предсказывать события, если известна величина l !

Пятое понятие – интенсивность, поток или частота отказов l .

Величина l обычно определяется экспериментально на заводе при выпуске элементов и прилагается в виде паспорта к элементу. Очень наглядно можно представить этот параметр в виде цепочки отказов за определенный интервал времени Т, как показано ниже

Т₁ Т₂ Т₃

------------------------------------------------------------------------------------------

1 2 3

Т_ЧАС

Допустим, что за отрезок времени Т произошло А =4 отказа, тогда l= А/ Т - число отказов в единицу времени ( частота отказов). Однако отказы происходят случайно и время между отказами тоже случайно. Поэтому при оценках берется среднее время между отказами Т_{СР ,}

равное :

Т_СР = ( Т₁ + Т₂ + Т₃ ) / 3 (10-1)

Такое время называют Среднее время работы до отказа или Наработка на отказ.

Этот показатель надёжности является очень важным для использования элемента в работе и поэтому его стараются увеличить в процессе эксплуатации путем периодического контроля исправности и восстановления отказавших элементов. Однако во многих случаях это восстановление занимает много времени Т_В и если речь идёт только об одном элементе, то во время восстановления он не работоспособен. Отсюда появляется понятие Вероятность Готовности Р_Г в виде отношения :

Р_Г = Т_СР / ( Т_СР + Т_В ) (10 -2 )

Эта вероятность тесно связана с свойствами безотказной работы системы и понятием опасности отказа , Для того, чтобы лучше понять связь этих свойств между собой мы рассмотрим два примера влияния на безопасность АЭС двух элементов:

1 Пример – работа осветительной лампы в прихожей комнате.

Выход её из строя создает неудобства от темноты и все!

2 пример- выход из строя аварийной защиты (АЗ) .

Если приходит сигнал на остановку реактора и АЗ исправна, то АЗ выполнит свои функции и остановит реактор. Однако если она неисправна и находится некоторое время Т_В на восстановлении, то может произойти авария т.к. система НЕ ГОТОВА выполнить свои функции.

Свойства этих систем с точки зрения надёжности одинаковы, однако первый элемент при неисправности просто не выполняет свои функции, а второй – либо приводит к аварии в момент прихода аварийного сигнала на обслуживание, либо к ложной остановке АЭС с большими экономическими потерями.

Поэтому под Отказоустойчивостью понимают такое свойство системы, у которой время восстановления неисправности Т_В стремиться к нулю и в процессе выполнения своих функций она всегда исправна !

Вы можете сказать, что это не реально для механических систем, однако, оказывается, что для электронных систем и, особенно, для МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ это стало возможным!

РЕАКТОР

Аварийная

защита

Аварийный сигнал

Управляющее воздействие.

Работа

-------------------------------------------------------

Т_СР Т_В Ремонт ( Восстановление –Т_В )

Работа

А В

-----------------------------------------

Момент прихода Аварийного сигнала

Рис.10.1 Связь понятия ГОТОВНОСТЬ .с опасностью управления.

Для системы АЗ очень важно, чтобы аварийный сигнал А пришел во время исправности устройства аварийной защиты , а не в момент В, когда она находится в ремонте.

Вероятность ГОТОВНОСТИ выполнить функцию аварийной защиты, которую мы назовем P_Г ( t ) равна отношению :

P_Г(t) = T_CP | ( T_CP + T_B )

где: Т_СР – среднее время работы АЗ до отказа ;

Т_В - среднее время восстановления до исправности АЗ.

В теории надёжности это отношение называют КОЭФФИЦИЕНТ ГОТОВНОСТИ , но с физической точки зрения- это ВЕРОЯТНОСТЬ состояния системы выполнить свои функции.

В дальнейших наших оценках мы будем чаще пользоваться понятием НЕГОТОВНОСТИ тоже как вероятность системы не выполнить свои функции!

Из теории вероятности Р_Г ( t ) + Q_Г ( t ) = 1 , Q_Г ( t ) = T_В / ( T_CP + T_B ) Важнее !

где Q_Г ( t ) – НЕГОТОВНОСТЬ системы выполнить свою функцию

Теперь сравним четыре близких понятия :

1.Надёжность – общее свойство любой системы выполнять свои функции, которое включает в себя три свойства :а) Безотказность, б) Долговечность и в) Ремонтопригодность;

2. Безотказность – Свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение времени наработки на отказ Т_СР без учёта времени его восстановления Т_{В .}

3. Готовность - - количественная оценка свойства системы выполнять свои функции

в любой момент времени с учётом её регламента восстановления и обслуживания .

4. Отказоустойчивость – та же готовность, но при времени восстановления Т_В стремящемуся к нулю.

Теперь более детально рассмотрим свойства надёжности

НАДЁЖНОСТЬ

Безотказность

Долговечность

Структурная

Регламент обслуживания

ГОТОВНОСТЬ - количественная оценка свойства безотказности системы выполнять свои функции в любой момент времени с учётом её регламента восстановления и обслуживания. Поэтому правильнее готовность трактовать не в качестве коэффициента, а в виде вероятности выполнения системой заданной функции в любой момент времени!

Ремонтопригодность

Элементная

Рис. 10.2. Графическое представление связи свойств надёжности между собой.

3 вопрос – нарисуйте закон распределения эл. элементов без обслуживания и с периодич. проф. обслуживанием с ремонтом.

Ответ – экспонента с разрывом. А если обслуживание равно Т _Ср. , чему равно Р( t )

4 вопрос – Виды отказов и их последствия ( пример с лампочкой и авар.защ.).

5 вопрос – как определить регламент обслуживания ?

6. вопрос – Оцените надёжность трехканального регулятора ( 2из 3 ) в двухзначной логике – выведите формулу для вероятности отказов.

51