Вопрос 12.Какие количественные требования к надежности функций скуз яр

предъявляются по ГОСТ ?

Количественные требования к готовности всей САР ЯР приведены в таблице 2.

Таблица 2

Выполняемая функция	ТСР не менее	ТВ не более
Защита	106 час	1 часа
Управление	2х105 час	1 часа
Сигнализация	2х105 час	1 часа
Измерение, индикация и регистрация	5х104 час	2 часа
Вычисления, не связанные с предыдущими функциями	2х104 час	4 часа

В этом ГОСТе Впервые определены требования к частоте ложного срабатывания аварийной защиты не более 4х10^-4 1/час. За год непрерывной работы 7000 час это составит 3 срабатывания в год.

Вопрос 10. Оцените требования, предъявляемые к неготовности регулятора.

Регулирование ЯР относится к общей функции – управление, для которой Т_СР =2х10⁵ час.

Вероятность неготовности Q = 1- Р = Т_В / (Т_СР + Т_В ) =1час/ 2х10⁵ час = 5х10^-6

Нужно помнить, что неготовность как вероятность - значение безразмерное !

Это отношение показывает, что регулятор должен исправно работать до отказа Т_СР =200 тысяч часов или около 30 лет, а на его восстановление за это время отпускается всего 1 час !

Это означает, что восстановление работоспособности регулятора должно происходить практически во время его работы т.е. его неготовность фактически сводится к нулю и это свойство стали называть ОТКАЗОУСТОЙЧИВОСТЬЮ .

Как видно из приведенных выше требований, из 200 тысяч часов работы на восстановление работоспособности системы тратится всего один час, т.е. восстановление происходит практически мгновенно, что стало возможным только при появлении микропроцессорных систем, которые быстро находят причину отказа, ремонтируют систему и снова вводят её в эксплуатацию.

Конечно, это трудно сделать при восстановлении механических систем, но для электронных систем это возможно!

Теперь после краткого введения в понятие Отказоустойчивость, перейдём к составляющим её понятиям надёжности : 1) элементов, 2) структур и 3 ) регламенту обслуживания.

Лекция 11 . Количественные оценки готовности и отказоустойчивости САР ЯР.

Во-первых, сразу нужно оговориться, что при любых количественных расчётах надёжности лучше пользоваться понятием ОЦЕНКА , чем расчёт , Это связано с тем, что :

1. Исходные данные показателей надёжности обладают большой статистической ошибкой,

2. Они изменяются во времени и от условий окружающей среды ( температура, влажность, облучение, режим работы и другие) и

3. Правильнее пользоваться сравнительными оценками различных вариантов систем между собой для выбора лучшего из них в тех же условиях работы.

Во-вторых, необходимо классифицировать систему по отношению к безопасности и выполняемым функциям (таблица 2) потому, что методы расчёта для них разные

В –третьих, нужно определить цели оценок ( проектирование или эксплуатация ). При проектировании создается новая система на основе справочных данных, а при эксплуатации она проверяется на пригодность работы по ГОСТ на основе экспериментальных данных на основе опыта эксплуатации.

1.Методика оценки СКУЗ ЯР (важных для безопасности) для цели проектирования..

1. Реальную исследуемую систему представляют в виде расчётных моделей её элементов, соединенных между собой последовательно-параллельной структурой связей.

2. Элементом называется часть системы, рассматриваемая как единое целое, не подлежащее дальнейшему разукрупнению на данном этапе оценки. При дальнейшем уточнении этот элемент может также рассматриваться как подсистема, состоящая из более мелких элементов. При этих оценках предполагается, что показатели качества элемента известны.

В качестве примера рассмотрим структуру регулятора в первом её приближении.

Она состоит из следующих укрупненных элементов :

1. Измерительный канал (ИК).Он включает в себя ионизационную камеру с высоковольтным источником питания, предварительный усилитель и соединительный кабель,

2. Автоматический регулятор ( АР ) с задатчиком мощности и выходным усилителем мощности и

3. Исполнительный орган ( ИО ), который состоит из шагового двигателя и поглощающего нейтроны стержня.

П

ИК

АР

ИО

оток нейтронов Реактивность

Ф С = 

Рис.11.1. Расчётная структурная схема надёжности регулятора АРМ.

Эта расчётная схема является математической моделью только одного свойства АРМ –

надёжность выполнять свои функции регулирования при наличии отказов.

Русский математик Марков предложил описывать такие вероятностные системы графами состояний со случайными переходами из одного состояния в другое ( 10 ). Суть этого метода заключается в том, что система в определенный момент времени находится только в одном из СОСТОЯНИЙ, а переход из одного состояния в другое

( отказ или восстановление ) происходят мгновенно по сравнением с длительностью каждого СОСТОЯНИЯ,

Как видно из приведенного выше примера для неготовности регулятора, такое допущение вполне допустимо и оно позволяет использовать при оценке надёжности систем с многими состояниями логическую теорию цифровых автоматов в виде комбинационных схем.

Мы использовали этот метод для описания систем, важных для безопасности с тремя состояниями в виде трехзначной логики.

Ниже описывается применение этого метода для оценки вероятностей аварийно-опасных, аварийно безопасных и нормальных состояний регулятора АРМ.

Как видно из рис.11,1 расчётная структурная схема надёжности на первом этапе оценки представлена тремя последовательно включенными элементами с выходным сигналом C, который может принимать три логических (детерминированных) состояния, обозначаемых цифрами 2,1 и 0, где:

2- нормальное, работоспособное состояние регулятора, описываемое вероятностью

Р (t ), при котором реактивность равна нулю;

1-неработоспособное, но безопасное состояние, при котором регулятор не выполняет свои функции и вводит стержень в активную зону, создавая безопасную отрицательную реактивность; описываемое вероятностью Q₁ ( t ),

0. неработоспособное аварийно-опасное состояние, при котором регулятор не выполняет свои функции, однако он выводит стержень из активной зоны, создавая опасную положительную реактивность. Оно описывается вероятностью Q₀ ( t ).

Тогда согласно теории вероятностей сумма всех этих вероятностей в любой момент времени равна:

Р (t ) + Q₁ ( t ) + Q₀ ( t ). = 1 ( 11 – 1 )

Аналогично принятому обозначению будем оценивать вероятности состояний сначала для каждого из элементов регулятора, затем – для различных вариантов включения этих элементов в регуляторе и различные способы резервирования регуляторов.

Готовность элементов, важных для безопасности, выполнять свои функции.