Надежность, эргономика, качество АСОИУ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ ВПО "РОССИЙСКИЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. Д.И. Менделеева"

Новомосковский институт (филиал)

Кафедра вычислительной техники и информационных технологий

Индивидуальное задание

по курсу "Надежность, эргономика, качество АСОИУ"

Студент: Дронов Е.С.

Группа: АС-06-1

Преподаватель: Прохоров В. С.

г. Новомосковск

2010 г.

По структурной схеме надежности технической системы в соответствии с вариантом задания, требуемому значению вероятности безотказной работы системы и значениям интенсивностей отказов ее элементов требуется:

1. Построить график изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки в диапазоне снижения вероятности до уровня 0.1 - 0.2.

2. Определить - процентную наработку технической системы.

3. Обеспечить увеличение - процентной наработки не менее чем в 1.5 раза за счет:

а) повышения надежности элементов;

б) структурного резервирования элементов системы.

Все элементы системы работают в режиме нормальной эксплуатации (простейший поток отказов). Резервирование отдельных элементов или групп элементов осуществляется идентичными по надежности резервными элементами или группами элементов. Переключатели при резервировании считаются идеальными.

Элементы 2, 3, 4, 5 объединяются в квазиэлемент А.

Поскольку , то данная формула может быть упрощена и будет иметь вид: . Элементы 12, 13 соединены последовательно, следовательно, их нужно объединить в квазиэлемент B.

Элементы 14, 15 соединены параллельно, поэтому мы можем объединить их в квазиэлемент С.

Т.к. , то данная формула может быть упрощена и будет иметь вид:

.

Элементы 1 и A последовательно соединены, поэтому возможно их объединение в квазиэлемент D, а элементы 6, 7, 9, 11 и B между тем образуют мостиковую систему, которую можно заменить квазиэлементом E.

Таким образом,

Далее элементы E, 10 объединяем в квазиэлемент F.

Элементы 8, C объединяем в квазиэлемент G.

После этого элементы F и G объединяем в квазиэлемент H.

Элементы D и H:

Учитывая то, что по условию все элементы системы работают в периоде нормальной эксплуатации, то вероятность безотказной работы элементов с 1 по 14 подчиняются экспоненциальному закону:

По графику находим для ?=90% (Р = 0.9) ?- процентную наработку системы Т? =0,5275*10 ч. По условиям задания повышенная ? - процентная наработка системы =1.5*T. = 1.5*0,5275*10 = 0,79125*10 ч.

Расчет показывает, что при t=0,79125*10ч для элементов преобразованной схемы p_D=0,841377, p_H = 0,96722. Значит, из 2 последовательно соединенных элементов минимальное значение вероятности безотказной работы имеет элемент D (последовательное соединение 1 и А) и именно увеличение его надежности даст максимальное увеличение надежности системы в целом.

Для того, чтобы при = 0,79125*10ч система в целом имела вероятность безотказной работы Р =0.9, необходимо, чтобы элемент D имел вероятность безотказной работы

Элемент D состоит из элементов 1, A. Используя формулу

:

Поскольку

Т.к. по условиям задания все элементы работают в периоде нормальной эксплуатации и подчиняются экспоненциальному закону, то для элементов 4 - 8 при t=0,79125*10 находим:

Таким образом, для увеличения - процентной наработки системы необходимо увеличить надежность элементов 2, 3, 4, 5 и снизить интенсивность их отказов с 1 до 0.57322810 , т.е. в 1.745 раза.

Второй способ

Используем постоянно включенный резерв. Подключаем параллельно дополнительные элементы:

Система с резервированием

Вероятность безотказной работы квазиэлемента А увеличивается с 0,813796 до 0,886504

Вывод

На графике представлена зависимость вероятности безотказной работы системы (кривые P, P',P"). Анализ зависимостей вероятности безотказной работы системы от времени (наработки) показывает, что второй способ повышения надежности системы (структурное резервирование) предпочтительнее первого, так как в период наработки до 0.5275 *10 ч часов вероятность безотказной работы системы при структурном резервировании выше, нежели при замене элементов.