ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Резервирование элементов систем защиты из "Системы защиты потенциально опасных процессов химической технологии" Для повышения надежности АСЗ наиболее эффективны два метода введение структурной и (или) информационной избыточности и прогнозирование моментов отказов технических устройств, используемых в АСЗ. Информационная избыточность существенно влияет на требования к надежности измерительных устройств выбор измерительных устройств для систем защиты производится обязательно с учетом возможных состояний как основного, так и резервного устройств. [c.109] Метод повышения надежности системы защиты введением избыточности называют резервированием. [c.110] Избыточность может обеспечиваться за счет использования дополнительных элементов структуры систем (структурное резервирование) или за счет использования дополнительной информации сверх минимально необходимой для выполнения системой заданных функций (информационное резервирование). [c.110] Введение избыточных элементов структуры в общем случае может привести к снижению надежности систем, поэтому выбор рациональных методов и способов резервирования имеет сзтцествен-пое значение при проектировании системы защиты. В настоящее время существует обширная литература по теории резервирования, в которой исследуются способы расчета потребного количества резервных устройств в зависимости от вида резервирования, целевой функции основного устройства, вида хранения резервных устройств и других факторов. Большое внимание уделяется количественной оценке улучшения показателей надежности резервированных устройств по сравнению с нерезервированными. [c.110] Рассмотрим сравнительные характеристики различных методов и способов резервирования. Анализ достоинств и недостатков сравниваемых методов позволит разработчику системы защиты ориентироваться при выборе наиболее приемлемого варианта. [c.110] Методы резервирования отличаются друг от друга способом включения резервных устройств постоянное резервирование, при котором резервные устройства участвуют в функционировании системы наравне с основными резервирование замещением, при котором функции основного устройства передаются резервному только после отказа основного устройства. [c.110] При постоянном резервирова[нии отказ одного или нескольких устройств не влияет на работу всей системы. Изменение структуры системы защиты, а также возможное утяжеление режимов работы неотказавших резервных устройств при отказе основных следует считать недостатком постоянного резервирования. Для структурных элементов систем защиты характерны два вида отказов отказы типа Обрыв и отказы типа Замыкание . [c.110] Резервирование замещением предполагает применение логических устройств для подключения резерва, что обеспечивает неизменность параметров и режимов работы системы при отказах элементов. Резервирование замещением наиболее эффективно для систем, характеризующихся двумя видами отказов. К недостаткам резервирования замещением следует отнести необходимость усложнения структуры системы защиты за счет введения индикаторов, отказов, переключателей и тому подобных устройств. [c.111] Одной из разновидностей резервирования замещением является скользящее резервирование, при котором группа основных технических устройств системы резервируется одним или несколькими устройствами, каждое из которых может заменить любое основное устройство в данной группе. [c.111] При резервировании замещением различают два способа введения резерва ручной способ и автоматический. Выбор способа определяется прежде всего допустимым временем введения резерва. Ручное включение осуществляется с помощью ручных переключений или быстрой заменой отказавшего устройства. [c.111] Автоматическое переключение резерва предполагает высокую надежность логических, комплектующих и сигнализирующих устройств. При теоретическом анализе надежности систем, использующих резервирование замещением, вероятность безотказной работы переключателей и индикаторов учитывают пут м распределения соответствующих характеристик между резервными устройствами. [c.111] При нагруженном способе хранения постоянное резервирование более эффективно по сравнению с резервированием замещением. [c.111] Сравнивая нагруженный и ненагруженный способы хранения резерва, можно сделать вывод, что эффективность ненагружен-ного способа хранения резерва будет тем выше, чем менее надежно резервируемое устройство. [c.111] Резервирование, при котором резервируется техническое устройство в целом, называют общим. Если резервируют отдельные элементы технических устройств или их группы, то такое резервирование называют раздельным. Допускается совмещение различных видов резервирования, которое называют смешанным резервированием. [c.112] Раздельное резервирование особенно выгодно при большом числе элементов автоматического устройства или системы и большом отношении числа резервных элементов к числу основных (большой кратности резервирования). [c.112] Поэлементное (раздельное) резервирование, однако, не всегда обеспечивает максимальный выигрыш, так как одновременно возрастает необходимое количество коммутирующих и сигнализирующих устройств. Тем не менее, раздельное резервирование замещением с ненагруженный способом хранения резерва дает наибольший выигрыш в надежности по сравнению с иными способами. [c.112] Недостатки резервирования замещением (недостаточная надежность переключающих и индикаторных устройств) можно преодолеть применением схем совпадений. В самом общем случае схема совпадений выдает выходной сигнал при поступлении на вход определенного количества сигналов. Резервные устройства, подключенные к схеме совпадений, находятся постоянно в нагруженном режиме. Кратность резервирования при использовании схем совпадений является дробной. [c.112] Резервированные системы, в которых используются схемы совпадений, характеризуются отказами типа Обрыв и Ложное срабатывание . В теории надежности показано существование критических значений вероятностей безотказной работы отдельного технического устройства, выдающего сигнал на схему совпадений, которые позволяют судить о целесообразности применения данного способа резервирования. С увеличением общего числа резервных устройств критическое значение вероятности безотказной работы по отказам типа Обрыв уменьшаются, а по отказам типа Ложное срабатывание увеличиваются. Для получения симметричных функций вероятностей безотказной работы при наличии обоих типов отказов требуется нечетное число резервных устройств. [c.112] Схемы совпадений более надежны, чем переключающие устройства. Тем не менее, на практике для повышения надежности системы резервируют саму схему совпадений. [c.112] Наиболее совершенным методом резервирования следует считать резервирование с самонастройкой параметров и перераспределением функций элементов. Подобный метод дает возможность проектировать системы, оптимальные в отношении надежности, стоимости, эксплуатационных затрат и других факторов. [c.112] Вернуться к основной статье