А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Функціональне резервування

Функціональне резервування у вигляді збільшення числа ступенів рухливості вводиться в універсальних антропоморфних маніпуляторах для розширення їх функціональних можливостей.

Функціональне резервування -резервування, при якому задана функція може виконуватися різними способами та технічними засобами. Наприклад, функція швидкої зупинки водо-під-дяного енергетичного реактора може бути здійснена введенням в активну зону стрижнів аварійного захисту СУЗабо уприскуванням борного розчину. Або функція передачі інформації в АСУ може виконуватись з використанням радіоканалів, телеграфу, телефону та інших засобів зв'язку. Тому звичайні усереднені показники надійності (середнє напрацювання на відмову, імовірність безвідмовноїроботи і т.п.) стають малоінформативними і недостатньо придатними для використання в даному випадку.

Функціональне резервування забезпечує неоднозначність реакції системи і пов'язане з різноманітністю закладених у неї при проектуванні функцій. При цьомучерез розмаїття збурень і багатозначності функцій виникає нестандартний (відмінний від нормативного - середнього) працездатний комплекс як результат стохастичних (випадкових) процесів.

Функціональне резервування передбачає використанняздатності елементів виконувати додаткові надлишкові функції. Однак можна вирішити цю задачу інакше - в резерв призначити універсальний або багатоопераційний верстат, який забезпечить виконання різних операцій або різних функцій.

Загальна схемакласифікації систем з функціональним резервуванням. Функціональне резервування окремих деталей зазвичай важко реалізувати на практиці. Більш часто вдається здійснити функціональне резервування великих блоків та вузлів апаратури.

Pазлічаютапаратурне, інформаційне, тимчасове і функціональне резервування систем автоматизації. Апаратурне резервування пов'язано з введенням до складу системи надлишкових елементів, що знаходяться в постійній роботі або в холодному резерві і включаються в дію привідмову системи або якої-небудь її частини. Інформаційне резервування засноване на дублюванні масивів інформації, що переробляються в АСУТП. При тимчасовому резервуванні прийнята багаторазова обробка даних, що дозволяє усувати збої ЕОМ.

Ці коштизасновані на функціональному резервуванні модулів У К і в разі виходу з ладу окремих апаратних компонентів здійснюють продовження функціонування всієї системи в цілому.

Паралельне з'єднання елементів. Кажуть, що такі схеми мають функціональнерезервування.

Алгоритм керування, реалізований на базі функціонального резервування, каналізує неоднозначність відповіді системи МН (СН) на обурення, направляючи його в потрібну сторону, тобто регулює спектр її можливих реакцій йа змінюються впливусередовища.

Засобом реалізації такого підходу для МН може стати управління функціональним резервуванням та інсурсістемамі. Під інсурсістемамі розуміються забезпечують підсистеми МН, такі, як ізоляція, електрохімзахисту, які вводять не з метою заміщеннявідмовили підсистем (елементів), а з метою забезпечення сприятливих умов функціонування системи.

Перспективні напрямки вдосконалення проектування з урахуванням надійності - управління функціональним резервуванням та інсурсістемамі - дозволяють знабору типових елементів (підсистем) отримати необхідну в експлуатації МН (СН) неординарність реакції на зміну умов функціонування. Особливо значимими ці напрямки представляються для СН, тобто систем, що характеризуються високим рівнем організації.

Одним з широко поширених методів введення інформаційної надмірності є так зване функціональне резервування. При цьому різні за принципом дії і структурі пристрої застосовуються для вирішення ідентичних завдань. Наприклад,напівавтоматичний лабораторний аналізатор являє собою функціональний резерв промисловому автоматичному аналізатору, встановленому на технологічному потоці.

Насамперед потрібно відзначити, що найбільше поширення отримав метод такзваного функціонального резервування, коли система, що має певну кількість надлишкових елементів, при відмові якого-небудь одного продовжує виконувати свої функції. По реакції системи на відмову елемента визначають, активне чи пасивне застосованорезервування.

Для підвищення надійності найбільш складних або особливо відповідальних пристроїв нерідко доводиться застосовувати так зване функціональне резервування, яке полягає в тому, що основне (робоче) пристрій резервується пристроями, неаналогічними йому по своїй структурі і часто заснованими навіть зовсім на інших принципах.

У роботі[9]цей метод використовується для аналізу технічної ефективності складної багатоканальної технічної системи, в якій є посістемнее і функціональнерезервування, що допускає деяке зниження корисного ефекту при відмовах окремих елементів.

Деякі елементи об'єкта можуть бути багатофункціональними (наприклад, з міркувань уніфікації), при цьому можуть бути наступні варіанти функціональногорезервування: або відмову багатофункціонального елемента дозволяє далі використовувати його в даному об'єкті для інших цілей, або такий елемент в разі відмови іншого елемента даного об'єкта приймає на себе виконання функцій відмовився елемента на додаток досвоїх основних функцій. У другому випадку функціональне резервування збігається з резервуванням заміщенням.

У процесі проектування ДКА проводиться прогнозування нештатних ситуацій на борту і шляхів виходу з них з урахуванням можливостей бортовийдіагностики та функціонального резервування за допомогою бортових і наземних засобів.

Зазначені програмні засоби забезпечують можливість прикладним програмам, розташованим в одних вузлах мережі, звертатися до завдань, файлів, пристроїв введення-виведення,розміщеним в інших вузлах мережі; функціональне резервування пристроїв введення-виведення, каналів, процесорів, блоків ОЗУ; автоматичний перезапуск завдань з контрольних точок при збоях і відмовах апаратури; управління роботою комплексів з одного або декількох пультівоператора; захист даних від несанкціонованого доступу.

Найбільш широкими можливостями в плані перспектив реалізації на практиці володіють керування надійністю та резервування МН, прикладні основи яких, стосовно до МН, розроблені багатьма авторамипід ВНІІСПТнефть, ВНІІОЕНГ, ВндіСТу, які лягли в основу документів, які враховують основні властивості надійності, а також структурного навантажувального, тимчасового і в меншій мірі функціонального резервування.

Переваги агрегатного принципу побудови ЕОМ іінших технічних засобів полягають у наступному: найбільш забезпечується відповідність кількості і потужності обо - ладнання обсягом роботи в умовах конкретних АСУ; висока гнучкість і економічність системи; - можливість безперервного - вдосконалення системиза допомогою підключення знову розроблювальних пристроїв; раціональне розміщення апаратури в ланках АСУ; висока живучість системи, що досягається прямим і функціональним резервуванням найбільш важливих вузлів і блоків системи, а також якісної технологією їхвиготовлення.

Функціональний резерв - наявність в об'єкті функціональних можливостей понад мінімально необхідних для його функціонування. Функціональне резервування підвищує працездатність об'єкта, а також його надійність. Воно знаходить застосування підбагатьох об'єктах, у тому числі в підйомно-транспортних машин і маніпуляторах.

Функціональне резервування, вживане найчастіше в розподілених АСУТП, передбачає можливість часткового виконання відмовила функції іншими програмно-технічнимипристроями, призначеними для реалізації власних функцій.

Деякі елементи об'єкта можуть бути багатофункціональними (наприклад, з міркувань уніфікації), при цьому можуть бути наступні варіанти функціонального резервування: або відмовабагатофункціонального елемента дозволяє далі використовувати його в даному об'єкті для інших цілей, або такий елемент в разі відмови іншого елемента даного об'єкта приймає на себе виконання функцій відмовився елемента на додаток до своїх основних функцій. Піддругому випадку функціональне резервування збігається з резервуванням заміщенням.

Функціональне резервування окремих деталей зазвичай важко реалізувати на практиці. Більш часто вдається здійснити функціональне резервування великих блоків і вузлівапаратури.

Завданням повного розрахунку є визначення показників безвідмовності з урахуванням факторів, що визначають реальну надійність кожного вузла або блоку, шляхом аналізу впливу кожного з факторів, що впливають на працездатність кожного з елементів іаналізу впливу зміни параметрів кожного елемента на зміну вихідних параметрів вузла. При повному розрахунку надійності прагнуть врахувати функціональне резервування в схемі, коли відмова будь-якого елемента не обов'язково призводить до відмови схеми.

Схемапоказує роль даного пристрою при функціонуванні його в складі всієї системи, а також основні функції самого пристрою. У блок-схемі повинні бути відбиті всі випадки схемного і функціонального резервування. Світлокопії основних графіків і схем повинні бутивключені в додатки.

Метою реалізації комплексу завдань є підвищення показників експлуатаційної надійності засобів вимірювання та управління, що досягається оптимізацією технічного обслуговування. Використання конструктивних, технологічних методівзабезпечення надійності та функціонального резервування спільно з оптимізацією технічного обслуговування компонент системи забезпечує, як показують практичні дослідження[72], Необхідний і достатній рівень надійності СУХТП з високими показникамиекономічної ефективності.

Для випадку обриву (короткого замикання) в ланцюзі датчика основним методом захисту від наслідків обриву є заморожування вихідного сигналу регулятора на значенні, що передує моменту діагностування обриву. Можутьзастосовуватися також методи апаратного (елементного) і функціонального резервування, коли використовується дублювання датчика або вимірюваний параметр оцінюється непрямим шляхом (за моделлю) відповідно.

Слід зазначити, що з методичної точки зоруаналіз функціональних зв'язків для таких складних об'єктів, як ПКК, представляє великі труднощі. Це викликано не стільки великою кількістю аналізованих елементів, скільки різноманіттям функцій систем і гнучкістю зв'язків, через наявність як схемного, так іфункціонального резервування, коли з невеликою втратою ефективності в аварійних ситуаціях штатні завдання можуть вирішуватися агрегатами інших бортових систем.

Енергетична надмірність являє собою запас потужності в порівнянні з мінімально необхідноюдля виконанняPЕА своїх ф-цій. Наприклад, якщо зменшення потужності передавальних пристроївPЕА на ту чи іншу величину забезпечує задану дальність діїPЕА, то відмова відповідного вузла, що зумовило зниження потужності, не призводить до відмовиPЕА в цілому.Енергетичну надмірність дозволяють забезпечити: полегшення електричних режимів роботи елементівPЕА; оптимальний вибір параметрів схеми (див. матричні випробування); деякі види функціонального резервування. Функціональне резервування полягає в тому,що працездатність схеми, вузла забезпечується при відмові одного або декількох елементів за рахунок більш інтенсивного навантаження інших елементів. Функціональне резервування найбільш часто використовується в схемах, мають зворотні зв'язки або автоматичноперестраиваемую структуру. Так, схема АPУ в прийомних пристроях вимірює сигнал на виході підсилювача і змінює його коефіцієнт підсилення. При виникненні відмов в окремих каскадах підсилювача, наприклад, через падіння нижче допустимих меж коефіцієнта підсиленнядеяких транзисторів схема АPУ за рахунок наявності зворотних зв'язків може залишатися працездатною протягом певного проміжку часу, поки не настане повна відмова схеми.

Якщо перші чотири види надмірності давно відомі і знаходять широке застосування, тоінтенсивне дослідження систем з тимчасової надмірністю почалося в останнє десятиліття. Тимчасове резервування являє собою метод забезпечення нормального функціонування систем (об'єктів) в умовах впливу зовнішніх збурень шляхом призначення івикористання резервного (надлишкового) часу. Цей резерв вноситься не в об'єкт, як, наприклад, при структурному резервування, а в порядок (алгоритм) використання (застосування) об'єкта, як це має місце при інформаційному або функціональному резервуванні.

Енергетична надмірність являє собою запас потужності в порівнянні з мінімально необхідною для виконанняPЕА своїх ф-цій. Наприклад, якщо зменшення потужності передавальних пристроївPЕА на ту чи іншу величину забезпечує задану дальність діїPЕА, товідмова відповідного вузла, що зумовило зниження потужності, не призводить до відмовиPЕА в цілому. Енергетичну надмірність дозволяють забезпечити: полегшення електричних режимів роботи елементівPЕА; оптимальний вибір параметрів схеми (див. матричні випробування);деякі види функціонального резервування. Функціональне резервування полягає в тому, що працездатність схеми, вузла забезпечується при відмові одного або декількох елементів за рахунок більш інтенсивного навантаження інших елементів. Функціональнерезервування найбільш часто використовується в схемах, мають зворотні зв'язки або автоматично перестраиваемую структуру. Так, схема АPУ в прийомних пристроях вимірює сигнал на виході підсилювача і змінює його коефіцієнт підсилення. При виникненні відмов в окремихкаскадах підсилювача, наприклад, через падіння нижче допустимих меж коефіцієнта посилення деяких транзисторів схема АPУ за рахунок наявності зворотних зв'язків може залишатися працездатною протягом певного проміжку часу, поки не настане повна відмова схеми.

Незважаючи на умовність будь-якої класифікації, все різноманіття устаткування СС можна розділити на три класи: унікальне, малосерійне і великосерійне. За впливом на безпеку устаткування підрозділяють на важливе для безпеки, обладнання нормальноїексплуатації й устаткування, яке не впливає на безпеку. Устаткування СС містить, як правило, структурне і функціональне резервування. Воно має різний характер роботи: безперервний, періодичний, черговий. Вже ця далеко не повна класифікація обладнанняСС свідчить про те, що його різнотипність і особливості експлуатації вимагають застосування адекватних методів оцінки та прогнозування ресурсу.

Незважаючи на умовність будь-якої класифікації, все різноманіття устаткування СС можна розділити на три класи:унікальне, малосерійне і великосерійне. За впливом на безпеку устаткування підрозділяють на важливе для безпеки, обладнання нормальної експлуатації і обладнання, яке не впливає на безпеку. Устаткування СС містить, як правило, структурний іфункціональне резервування. Воно має різний характер роботи: безперервний, періодичний, черговий. Вже ця далеко не повна класифікація обладнання СС свідчить про те, що його різнотипність і особливості експлуатації вимагають застосування адекватнихметодів оцінки та прогнозування ресурсу.

Енергетична надмірність являє собою запас потужності в порівнянні з мінімально необхідною для виконанняPЕА своїх ф-цій. Наприклад, якщо зменшення потужності передавальних пристроївPЕА на ту чи іншу величинузабезпечує задану дальність діїPЕА, то відмова відповідного вузла, що зумовило зниження потужності, не призводить до відмовиPЕА в цілому. Енергетичну надмірність дозволяють забезпечити: полегшення електричних режимів роботи елементівPЕА; оптимальний вибірпараметрів схеми (див. матричні випробування); деякі види функціонального резервування. Функціональне резервування полягає в тому, що працездатність схеми, вузла забезпечується при відмові одного або декількох елементів за рахунок більш інтенсивного навантаженняінших елементів. Функціональне резервування найбільш часто використовується в схемах, мають зворотні зв'язки або автоматично перестраиваемую структуру. Так, схема АPУ в прийомних пристроях вимірює сигнал на виході підсилювача і змінює його коефіцієнт підсилення. При виникненні відмов в окремих каскадах підсилювача, наприклад, через падіння нижче допустимих меж коефіцієнта посилення деяких транзисторів схема АPУ за рахунок наявності зворотних зв'язків може залишатися працездатною протягом певного проміжку часу, поки не настане повна відмова схеми.

Незважаючи на умовність будь-якої класифікації все різноманіття устаткування СС можна розділити на три класи: унікальне, малосерійне і великосерійне. За функціональним призначенням обладнання СС розділяється на теплотехнічне, елек-ротехніческое та електронне. За впливом на безпеку устаткування підрозділяють на важливе для безпеки, обладнання нормальної експлуатації і обладнання не впливає на безпеку. Устаткування СС містить, як правило, структурне і функціональне резервування. Воно має різний характер роботи: безперервний, періодичний, черговий. Вже ця далеко не повна класифікація обладнання СС свідчить про те, що його різнотипність і особливості експлуатації вимагають застосування адекватних методів оцінки та прогнозування ресурсу.

Постійний відмова пов'язана з несправністю відповідного датчика або тракту передачі інформації від нього до ЕОМ. Будемо вважати, що несправності апаратури тракту передачі інформації контролюються і діагностуються засобами спеціалізованої операційної системи ЕОМ. Тоді інформаційна система АСУ повинна контролювати тільки дані про працездатність датчиків. Сигнал про працездатність датчика формується апаратними засобами або програмно, наприклад, шляхом перевірки включення сигналу в інтервал існування даного параметра. Якщо визначена непрацездатність датчика, то інформація, що надходить від нього, не запам'ятовується, а оператору АСУ видається відповідне текстове повідомлення. Для того щоб не втратити інформацію про зміну параметра, що вимірюється несправним датчиком, необхідно або резервувати датчик, або мати можливість обчислити значення загубленого параметра через інші параметри, пов'язані з шуканим функціонально. В останньому випадку потрібне спеціальне функціональне резервування параметра на стадії проектування системи.