Надійність інформаційних систем управління технологічними процесами
Структурна схема надійності інформаційної системи. Розрахунок ймовірності безвідмовної роботи елементів технічного об’єкту та їх ентропії. Особливість порядку при зміні показника непорушності. Основна характеристика властивості безвідмовності виробу.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 08.11.2015 |
| Размер файла | 28,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Вступ
Технічні об'єкти різного призначення, в тому числі і системи управління (СУ), можуть бути достатньо ефективними лише при умові високої надійності.
Надійність - властивість СУ зберігати в часі і в встановлених межах значення параметрів, які характеризують здатність виконувати потрібні функції в заданих режимах і умовах технічного застосування, технічного обслуговування, ремонтів, зберігання і транспортування. Надійність СУ закладається при проектуванні, забезпечується при виготовленні, витрачається і підтримується при експлуатації. Розширення умов експлуатації, підвищення відповідальності виконуваних системами управління (СУ) функцій, їх ускладнення приводить до підвищення вимог до надійності виробів.
Тому проблема надійності - комплексна проблема і вирішувати її необхідно на всіх етапах і різними засобами. На етапі проектування виробу визначається його структура, здійснюється вибір або розробка елементної бази, тому тут є найбільші можливості забезпечення необхідного рівня надійності СУ. Основним методом рішення цієї задачі є розрахунки надійності, залежно від структури об'єкту і характеристик його складників, з подальшою необхідною корекцією проекту.
Надійність є складною властивістю, і формується такими складовими, як безвідмовність, довговічність, відновлюваність і зберігаємість. Основною тут є властивість безвідмовності - здатність виробу безперервно зберігати працездатний стан протягом заданого часу. Тому найважливішим в забезпеченні надійності СУ є підвищення їх безвідмовності.
Але жоден з показників надійності не містить в собі яких-небудь вказівок про час відмови того чи іншого технічного засобу, тобто вони не характеризують надійність конкретного засобу. Показники надійності, які є середніми величинами, одержують в результаті обробки даних про відмови певної сукупності технічних засобів і тому характеризують всю сукупність.
Оцінити технічний стан конкретного технічного об'єкту дозволяє технічна діагностика, яка дає відповіді на питання, як, коли, що і чим перевіряти, а також як створювати об'єкти, щоб їх можна було перевіряти.
Оптимальні вирішення задач технічної діагностики складних об'єктів, таких як СУ, можуть бути отримані лише в результаті аналізу множини станів, в яких ці об'єкти можуть знаходитися в період експлуатації. Часто використовують спеціальні методи для теоретичного аналізу цієї множини, які базуються на дослідженні аналітичних описів або графоаналітичних представлень основних властивостей технічних об'єктів, як об'єктів діагностування, які називаються діагностичними моделями. В якості діагностичної моделі можуть розглядатися диференціальні рівняння, логічні співвідношення, діаграми проходження сигналів та інше.
1. Розрахунок надійності іформаційної системи
Варіант 3
Структурна схема надійності приведена на Значення інтенсивності відмов елементів наведено в таблиці 1.1.
Таблиця 1.1 - Початкові дані для розрахунку
|
% |
Інтенсивності відмов елементів, |
|||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
||
|
70 |
0,2 |
6,76 |
3,15 |
1,43 |
4 |
5,25 |
1,74 |
1,37 |
6,76 |
5,6 |
2,65 |
3,6 |
7,37 |
6,27 |
0,17 |
Порядок виконань
СПРОЩЕННЯ СТРУКТУРНОЇ СХЕМИ НАДІЙНОСТІ ІС
В початковій схемі елементи 1,2,3,4 та 5 утворюють паралельне з'єднання. Замінимо їх еквівалентом А. Враховуючи, що , одержимо
Елементи 6,7,8,9, та 10 утворюють паралельне з'єднання. Замінимо їх еквівалентом С.
Враховуючи проведені перетворення отримаємо наступну схему системи. надійність інформаційний ймовірність ентропія
Елементи 11 ,12,13,14 і 15 утворюють (рис 1.3) місткову систему, яку можна замінити квазіелементом В. Для розрахунку ймовірності безвідмовної роботи скористаймося методом розкладання щодо особливих елементів(методом гіпотиз), за які виберемо елемент 13 при чому . Тоді складаємо формули Обрахунку ймовірності безвідмовної роботи для 3-х гіпотез відносно працездатності елемента 13.
Рисунок 1.4 Перетворена схема
У перетворені схемі елементи А,В і С утворюють послідовне зєднання. Тоді ймовірність безвідмовної роботи всієї системи
Оскільки по умові всі елементи працюють в періоді нормальної експлуатації, то ймовірність безвідмовної роботи елементів з 1 по 15 (рисунок 1.2) підкоряється експоненціальному закону:
Результати розрахунків ймовірності безвідмовної роботи елементів початкової схеми по формулі (6) для напрацювання до 5 млн. годин представлені в таблиці 2.
Результати розрахунків ймовірності безвідмовної роботи квазіелементів А, В, С по формулах також представлені в таблиці 2.
На рисунку 1.5 представлений графік залежності ймовірності безвідмовної роботи системи Р від часу (напрацювання) t.
Таблицю 2 та рисунок 1.5 отримуємо за допомогою програмного пакету Mathcad.
По графіку (рисунок 1.5, крива Р) знаходимо для процентне напрацювання системи
Перевірочний розрахунок при год показує (таблиця 2), що
За умов завдання підвищене процентне напрацювання системи становитиме год.
Таблиця 2 - Розрахунок ймовірності безвідмовної роботи системи
|
елементи |
Напрацювання год |
|||||||||
|
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
5,05 |
7,575 |
|||
|
1 |
0,02 |
0,9985 |
0,9975 |
0,9967 |
0,9955 |
0,9945 |
0,9935 |
0.9976 |
0.9950 |
|
|
2 |
6,76 |
0,23 |
0,2348 |
0,2297 |
0,2221 |
0,2143 |
0,2097 |
0,2340 |
0,2177 |
|
|
3 |
3,15 |
0,416 |
0,4226 |
0,4134 |
0,3997 |
0,3857 |
0,3774 |
0,4212 |
0,3918 |
|
|
4 |
1,43 |
0,71 |
0,7 |
0,649 |
0,597 |
0,549 |
0,507 |
0,692 |
0,571 |
|
|
5 |
4 |
0,46 |
0,4701 |
0,4594 |
0,4548 |
0,4499 |
0,4434 |
0.4695 |
0,4519 |
|
|
6 |
5,25 |
0,29 |
0,2948 |
0,2887 |
0,2871 |
0,2793 |
0,2707 |
0,2939 |
0,2836 |
|
|
7 |
1,74 |
0,76 |
0,751 |
0,723 |
0,689 |
0,601 |
0,575 |
0,748 |
0,651 |
|
|
8 |
1,37 |
0,69 |
0,607 |
0,575 |
0,518 |
0,498 |
0,402 |
0,601 |
0,543 |
|
|
9 |
6,76 |
0,23 |
0,2348 |
0,2297 |
0,2221 |
0,2143 |
0,2097 |
0,2340 |
0,2177 |
|
|
10 |
5,6 |
0,27 |
0,2734 |
0,2691 |
0,2643 |
0,2597 |
0,2501 |
0,2731 |
0,2619 |
|
|
11 |
2,65 |
0,58 |
0,5896 |
0,5774 |
0,5742 |
0,5586 |
0,5414 |
0,589 |
0,5701 |
|
|
12 |
3,6 |
0,48 |
0,4916 |
0,4774 |
0,4642 |
0,4486 |
0,4414 |
0.4864 |
0,4596 |
|
|
13 |
7,37 |
0,19 |
0,1958 |
0,1887 |
0,1821 |
0,1743 |
0,1707 |
0,1932 |
0,1798 |
|
|
14 |
6,27 |
0,22 |
0,2248 |
0,2193 |
0,2126 |
0,2037 |
0,1986 |
0,2246 |
0,2058 |
|
|
15 |
0,17 |
0,9512 |
0,9048 |
0,8607 |
0,8187 |
0,7788 |
0,7408 |
0,8270 |
0,7520 |
|
|
A |
3,108 |
0,418 |
0,4228 |
0,4136 |
0,3999 |
0,3858 |
0,3776 |
0,4216 |
0,3921 |
|
|
B |
3.1725 |
0,414 |
0,4225 |
0,4133 |
0,3997 |
0,3855 |
0,3773 |
0,4211 |
0,3917 |
|
|
C |
4,144 |
0,465 |
0,498 |
0,4599 |
0,4553 |
0,4502 |
0,4468 |
0.492 |
0,4527 |
|
|
P |
3,7 |
0,447 |
0,4492 |
0,4382 |
0,4327 |
0,4299 |
0,4204 |
0,4491 |
0,4314 |
Висновок
При розрахунку надійності системи було здійснено підвищення надійності системи з використанням двох методів - підвищення надійності (ймовірності безвідмовної роботи) системи за рахунок підвищення надійності окремого елемента та підвищення надійності за рахунок структурних змін в системі (резервування). В результаті виконання обчислень було побудовано два графіка залежності ймовірностей безвідмовної роботи системи від часу. Один графік - для першого методу, інший - для другого. Обидва графіки побудовані в спільній системі координат для їх порівняння між собою.
При побудові діагностичної моделі об'єкту було визначено ймовірності безвідмовної роботи елементів технічного об'єкту та їх ентропії (середні кількості інформацій, які даються знанням того, яка саме подія хs відбувається), а також кількості інформації для складних квазіелементів. На основі цих обчислень, задавшись залежністю кількості інформації квазіелемента від ентропії елементів, які безпосередньо чинять вплив на нього (на цей квазіелемнт), можна побудувати діагностичну модель системи, яка по суті є системою лінійних алгебраїчних рівнянь, відносно так званих коефіцієнтів причинного впливу г.
Також в процесі виконання проекту мною було краще освоєно навички роботи з довідковою літературою та з використанням ЕОМ для побудови діагностичних моделей системи і для дослідження надійності систем.
Перелік посилань на джерела
1. Ястребенецкий М.А., Иванова Г.М. Надежность автоматизированных систем управления технологическими процессами: Учеб. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 264 с.
2. Глазунов Л.П., Грабовецкий В.П., Щербаков О.В. Основы теории надежности автоматических систем управления. Учеб. пособие для вузов. - Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1984. - 208 с.
3. Теория надежности радиоэлектронных систем в примерах и задачах. Учеб. пособие для студентов радиотехнических специальностей вузов. Под ред. Г.В.Дружинина. М.: "Энергия", 1976. - 448 с.
4. Заміховський Л.М., Зікратий С.В. Основи теорії надійності і технічної діагностики систем. Підручник ( комп'ютерна редакція ).
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Основна причина аварійних відмов операційних систем, їх принципові дефекти, методика нейтралізації та "лікування" системи. Порядок і етапи розробки безвідмовної операційної системи, властивості та оцінка її надійності, вимірювання продуктивності.
реферат [58,5 K], добавлен 20.05.2010Характеристика інфологічної та даталогічної моделі бази даних. Поняття та класифікація управлінських інформаційних систем. Інформаційні системи управління технологічними процесами. Інтелектуальні інформаційно-пошукові системи, штучний інтелект.
контрольная работа [11,9 K], добавлен 29.10.2009Аналіз аналогової системи передачі. Порівняння завадостійкості системи зв’язку. Розрахунок інформаційних характеристик системи передачі. Декодування коректуючого коду. Шифрування кодами Цезаря та Віженера. Структурна схема цифрової системи передачі.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 15.04.2013Загальна структура автоматизованої інформаційної системи, особливості її технічного, програмного, правового та економічного забезпечення. Характеристика апаратної платформи сучасних інформаційних систем. Основні компоненти архітектури "клієнт-сервер".
контрольная работа [19,8 K], добавлен 22.08.2011Визначення інформаційних систем. Загальна характеристика складових частин внутрішньої інформаційної основи систем. Пристрої перетворення графічної інформації в цифрову. Системи управління базами даних. Технологія створення карт засобами MapInfo.
реферат [39,4 K], добавлен 05.12.2013Особливості створення і призначення сучасних економічних інформаційних систем. Характеристика корпоративних інформаційних систем: системи R/3, системи управління бізнесом і фінансами SCALA 5та системи управління ресурсами підприємства ORACLE APPLICATION.
курсовая работа [42,1 K], добавлен 19.05.2010Стадії життєвого циклу економічної інформаційної системи. Поняття, розвиток економічних інформаційних систем. Класифікація, принципи побудови, функції та інформаційні потоки. Формування вимог до автоматизованої системи. Автоматизація процесів управління.
реферат [23,9 K], добавлен 03.07.2011Опис інформації, яка захищається, її властивості, особливості як об’єкта права власності. Визначення інформаційної системи досліджуваного об’єкта, опис ресурсів, потоків. Структурна схема інформаційної системи. Проведення аналізу захищеності об’єкта.
курсовая работа [616,7 K], добавлен 18.05.2011Загальний опис автоматизованих систем управління технологічними процесами. SCADA – система, переваги та недоліки, а також умови та можливості її використання. Наявні засоби мережевої підтримки. Принципи побудови SCADA на базі ПК та контролера Twido.
курсовая работа [4,1 M], добавлен 22.01.2015Дослідження складної системи "Велосипед" з елементами, з'єднаними детермінованим зв'язком. Побудова цільової функції для оптимізації системи, визначення її надійності та вартості приросту надійності її елементів. Блок-схема процесу функціонування системи.
курсовая работа [99,0 K], добавлен 01.03.2014
