Надежность автоматизированной системы — это свойство системы сохранять во времени в заданных границах величины всех параметров, которые характеризуют способность системы исполнять необходимые функции в необходимых режимах и условиях эксплуатации.
Общие сведения о системах
Термин «система» обладает обширным диапазоном значений и в общем варианте должно определять ограниченное множество компонентов, понятий, нормативов, условий с взаимоотношениями и связями между ними, которые образуют некую целостность. В технике системой является набор объектов, которые предназначены для исполнения требуемых функций в результате совместных действий. Объекты, которые образуют систему, являются компонентами системы.
Разбиение системы на компоненты осуществляется согласно уровню изучения таким образом, чтобы каждый компонент исполнял определенные частные функции и обладал самостоятельными характеристиками надежности, информативности или состояния, применяемые при реализации расчетов. Компоненты системы, которые являются техническими устройствами, их блоки, узлы, детали, при решении конкретных задач могут быть обозначены в качестве функциональных элементов или структурных единиц.
Компоненты, которые нет возможности или нецелесообразно разбивать на составные фрагменты, именуются первичными. Характеристики их надежности, которые установлены по итогам испытаний или опытной эксплуатации, отображаются в справочной литературе и нормативно-технических документах.
В составе системы в качестве ее компонентов могут находиться и нетехнические средства, такие как, к примеру, программное и информационное обеспечение, человек-оператор и тому подобное. Системы могут различаться по составу и степени сложности в зависимости от типа и числа входящих в них компонентов, характера связей среди них и количества допустимых перестроений структуры. Системы, в состав которых входят электрические и электромеханические компоненты и устройства, именуются электротехническими системами.
Системы и их компоненты делятся на восстанавливаемые, то есть, подлежащие ремонту без вывода из эксплуатации, и невосстанавливаемые. Восстановительной операцией может быть замена отдельных частей или всего объекта в целом. Решение большинства задач надежности и технической диагностики сопряжено с анализом процессов изменения свойств объекта.
Диагностика и надежность автоматизированных систем
Техническим состоянием объекта является совокупность его свойств, которая характеризуется признаками, предписанными технической (конструкторской и нормативно-технической) документацией для заданных условий и режимов применения объекта.
К числу этих признаков могут относиться как числовые и другие характеристики, которые определяют свойства объекта, подверженные изменению в процессе эксплуатации, хранения, транспортирования или ремонта, так и характеристики, задающие свойства объекта, изменение которых в расчетных условиях применения являются невозможными (или возможны в небольшом диапазоне). Примером последних характеристик, которые присущи техническим объектам, являются такие признаки, как масса объекта, его габариты, марки материала, типы комплектующих изделий, параметры первичных компонентов и тому подобное.
Свойства объекта после того, как он изготовлен, могут постоянно изменяться под воздействием разного рода факторов, таких как, к примеру, внешние воздействия, внутренние воздействия, которые определяются характером и режимом работы, процессы деградации, старения и изнашивания и тому подобное. Уровень влияния главных факторов на изменение свойств объекта может быть установлен на стадиях его проектирования и испытаниях опытных образцов. При этом определяется самое малое количество необходимых признаков, контроль которых способен обеспечить адекватную оценку самых характерных вероятных изменений свойств объекта.
Данные признаки именуются диагностическими признаками, или диагностическими параметрами. Они должны быть приведены в технической документации объекта и применяются для контроля его состояния. Совокупности различных технических состояний, которые удовлетворяют или не удовлетворяют заданным требованиям, формируют виды состояний. Относительно задач надежности и технической диагностики рассматриваются следующие виды состояний:
- Исправным состоянием является состояние объекта, при котором он соответствует всем техническим требованиям.
- Неисправным состоянием является состоянием объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному техническому требованию.
- Работоспособным состоянием является состояние объекта, при котором он соответствует всем техническим требованиям, которые характеризуют его способность исполнять требуемый набор функций.
- Неработоспособным состоянием является состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному техническому требованию из числа тех, что характеризуют его способность исполнять заданный набор функций.
- Предельным состоянием является состояние объекта, при котором дальнейшее его использование по назначению является недопустимым или нецелесообразным, или восстановление его работоспособного состояния является невозможным или нецелесообразным. Признаки предельного состояния, которое характеризуется значениями заданных диагностических параметров и показателей надежности, должны приводиться в технической документации на объект.
- Состоянием правильного функционирования является состояние объекта, при котором он исполняет предписанный алгоритм работы при соответствии всех параметров, которые контролируются визуально или специальными приборами и устройствами, техническим требованиям.
При изменении свойств объекта его состояние способно меняться в границах одного вида или реализуется переход в состояние другого вида.
