Расчет надежности АСУ

Для расчета надежности предоставления информации составим сводную таблицу всех элементов системы с указанием из времени наработки на отказ.

Таблица 9

Сводная таблица элементов системы

Элементы	Время наработки на отказ, ч
SIWAREX R	350 000
SIMANTIC TP 177B	50 000
ET200S	100 000
Simantic S7-300 CPU 315-2DP	200 000
FZM1-350-ECT	50 000
Юнимен-3000	150 000

Построим кривую надежно предоставления информации. Функция описывающая эту кривую имеет вид:

,

где ,T_n– время наработки на отказ элемента.

.

t, ч

Рисунок 4 – Кривая надежного предоставления информации

Оценим вероятность надежного предоставления информации в течение 10000ч. Из графика видно, что значение данной вероятности примерно составляет 52.5%.

Оценим доверительную вероятность для уровня вероятности 0,999

t, ч

Рисунок 5 – Доверительная вероятность

Время в течение, которого надежность предоставления информации будет выше уровня вероятности 0,999, составляет 15 часов.

9 ПОДГОТОВКА СТАТИЧЕСКИХ ДАННЫХ О ВРЕМЕНИ НАРАБОТКИ И ВРЕМЕНИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОМПОНЕНТА ССОИ. РАСЧЕТ ОЦЕНКИ СРЕДНЕЙ НАРАБОТКИ НА ОТКАЗ (Т₀).

В качестве исходных данных возьмем следующие данные:

Таблица 10

Номера прерываний

Номера прерываний и восстановлений работоспособности ССОИ
Номер документа (i)	Начало работы Конец работы
	tН1	10.00.00	10.31.34	11.03.45	11.21.11	11.45.11	12.30.00
tК1	10.21.12	10.51.15	11.12.54	11.41.23	12.25.43	13.30.00
tвi

Таблица 11

Время обработки запросов

Номер запроса (i-го)	Обозначение показателя	Номер s-го замера времени обработки i-го запроса Время обработки
	s
ts(00мин.00с.)	14.14	14.17	14.06	14.13	14.17	14.14	14.15

На основании исходных данных (таблица 10), произведем расчет суммарного (общего) времени пребывания системы в работоспособном состоянии:

,

где N = 6 – суммарное за период испытаний количество прерываний работоспособного функционирования;

t_hl – момент времени фактического начала работы после наступления
(l-1)-го прерывания;

t_kl – момент времени фактического окончания работы при наступлении
l-го прерывания.

Переведем время данное в таблице в секунды и подсчитаем Т_Pi:

t_kl – t_hl=1272 с

t_k2 – t_h2=1181 с

t_k3 – t_h3=549 с

t_k4 – t_h4=1212 с

t_k5 – t_h5=2432 с

t_k6 – t_h6=3600 с

Рассчитаем среднюю наработку на отказ по формуле:

,

где T_pi – суммарное (общее) время пребывания АИС в работоспособном состоянии;

k – суммарное число отказов.

k=6

,

Расчет оценки среднего времени восстановления.

Рассчитаем среднее время восстановления в работоспособное состояние после отказа:

,

где k = 5 – число отказов, после которых происходило восстановление во время испытаний;

t_bi – время восстановления после j-го отказа.

t_b1=622 c

t_b2=752 c

t_b3=497 c

t_b4=228 c

t_b5=257 c

Расчет оценки среднего времени реакции ССОИ на получение входного сигнала.

Вычислим среднее время реакции:

где m = 7 – количество замеров времени обработки запросов i-го типа (табл.11.);

t_is время обработки входной информации (табл. 11.).

Расчет значения коэффициента готовности ССОИ.

Произведем расчет значения коэффициента готовности:

Расчет оценки вероятности надежного преобразования входной информации.

Вероятность рассчитывается по формуле:

,

где T_oi и T_bi – среднее время наработки на отказ и восстановления после отказа;

T_peaк.i – среднее время реакции

Определение значения доверительной вероятности α для интервала оценивания.

В качестве значения доверительной вероятности α возьмем значение α=0,999 для повышения точности расчетов.

Определение значения доверительной вероятности g для интервала оценки Расчет нижней и верхней доверительных границ для показателя наработки на отказ можно произвести по формулам:

где коэффициенты r₁(k,a) = 6,68 и r₃(k,a) = 0,27 берутся из табл. 1.1. и 1.2. в приложении 1;

T_oi= 1707,66 с – оценка

α = 0,999 – доверительная вероятность.

Расчет нижней и верхней доверительных границ для показателя времени восстановления работоспособности АИС производится по формулам:

где коэффициенты r₁ (k,a) = 6,68 и r₃(k,a) = 0,27;

T_bi = 471,2 с – оценка.

Расчет нижней и верхней доверительных границ для показателя коэффициент готовности производится по формулам:

,

,

,

,

где с - нижняя доверительная граница для показателя наработки на отказ;

с - верхняя доверительная граница для показателя наработки на отказ;

с - нижняя доверительная граница для показателя времени восстановления работоспособности;

с - верхняя доверительная граница для показателя времени восстановления работоспособности;

Расчет нижней и верхней доверительных границ вероятности надежного представления запрашиваемой выходной информации производится по формулам:

,

,

,

,