3. Понятие о надёжности системы
3.1 Понятие надёжности
Теория надёжности -- наука, изучающая закономерности распределения отказов технических устройств, причины и модели их возникновения.
Теория надёжности изучает методы обеспечения стабильности работы объектов (изделий, устройств, систем и т.п.) в процессе проектирования, производства, приёмки, эксплуатации и хранения.
Устанавливает и изучает количественные показатели надёжности. Исследует связь между показателями эффективности и надёжности[4].
Надёжность -- свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.
Интуитивно надёжность объектов связывают с недопустимостью отказов в работе. Это есть понимание надёжности в «узком» смысле - свойство объекта сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки. Иначе говоря, надёжность объекта заключается в отсутствии непредвиденных недопустимых изменений его качества в процессе эксплуатации и хранения. Надёжность тесно связана с различными сторонами процесса эксплуатации. Надёжность в «широком» смысле -- комплексное свойство, которое в зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации может включать в себя свойства безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости, а также определённое сочетание этих свойств.
Для количественной оценки надёжности используют так называемые единичные показатели надёжности (характеризуют только одно свойство надёжности) и комплексные показатели надёжности (характеризуют несколько свойств надёжности).
Безотказность -- свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки.
Ремонтопригодность -- свойство объекта, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта.
Долговечность -- свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность от начала эксплуатации до наступления предельного состояния, то есть такого состояния, когда объект изымается из эксплуатации.
Сохраняемость -- свойство объекта сохранять работоспособность в течение всего периода хранения и транспортировки.
Живучесть -- свойство объекта сохранять работоспособность при отказе отдельных функциональных узлов.
Отказ -- событие, заключающееся в полной или частичной утрате работоспособности.
Сбой -- самоустраняющийся отказ или однократный отказ, устраняемый незначительным вмешательством оператора.
Наработка -- время или объём работы.
Ресурс -- наработка от начала эксплуатации до наступления предельного состояния.
Срок службы -- календарная продолжительность от начала эксплуатации до наступления предельного состояния.
Качеством называется совокупность свойств определяющих пригодность использования системы по назначению.
Оценка качества содержит два момента:
а) Нельзя устанавливать единый обобщенный показатель качества;
б) Отсутствие методики установления требований показатель качеств на все случаи жизни.
Основными понятиями, связанными с надежностью являются:
a) Исправность - состояние изделия, при котором оно в данный момент времени соответствует всем требованиям, установленным как в отношении основных параметров, характеризующих нормальное выполнение заданных функций, так и в отношении второстепенных параметров, характеризующих удобства эксплуатации, внешний вид и т. п.;
б) Неисправность - состояние изделия, при котором оно в данный момент времени не соответствует хотя бы одному из требований, характеризующих нормальное выполнение заданных функций;
в) Работоспособность - состояние изделия, при котором, при котором оно в данный момент времени соответствует всем требованиям, установленным в отношении основных параметров, характеризующих нормальное выполнение заданных функций;
г) Отказ - событие, заключающееся в полной или частичной утрате изделием его работоспособностям;
д) Полный отказ - отказ, до устранения которого использование изделия по назначению становится невозможным.
е) Частичный отказ - отказ до устранения которого остается возможность частичного использования изделия;
ж) Безотказность - свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого интервала времени;
з) Долговечность - свойство изделия сохранять работоспособность (с возможными перерывами для технического обслуживания и ремонта) до разрушения или другого предельного состояния. Предельное состояние может устанавливаться по изменениям параметров, по условиям безопасности
и) Ремонтопригодность - свойство изделия, выражающееся в его приспособленности к проведению операций технического обслуживания и ремонта, т.е. к предупреждению, обнаружению и устранению неисправностей и отказов;
к) Сохраняемость - свойство изделия сохранять исправность и надежность в определенных условиях и транспортировки;
л) Восстанавливаемость - свойство изделия восстанавливать начальные значения параметров в результате устранения отказов и неисправностей, а также восстанавливать технический ресурс в результате проведения ремонтов;
м) Надежность (в широком смысле) - свойство изделия, обусловленное безотказностью, долговечностью и ремонтопригодностью самого изделия и его частей и обеспечивающее сохранение эксплуатационных показателей изделия в заданных условиях.
Показатели надежности являются:
a) Безопасность работы
(1)
б) Среднее время безотказной работы
(2)
в) Средняя наработка на отказ
(3)
г) Частота отказа
(4)
2.2 Расчет надежности
R - сопротивление резистора, Ом.
Рассчитываем резистор R1 по формуле 1 и 2, принимаем U=5(B); R1=2,2(кОм).
где n - количество элементов, шт.
Рассчитываем резистор R2 по формуле 1 и 2, принимаем U=5(B); R2=1(кОм).
Рассчитываем резисторы R3,4,5,6 по формуле 1 и 2, принимаем U=5(B); R3,4,5,6=10(кОм).
Вывод: исходя из данных, представленных на графике видно, что схема имеет время безотказной работы 40000 часов.
- 5.2 Поиск инженерно-технических и конструкторско-технологических решений экономии энергозатрат разрабатываемой системы
- 4.1 Выбор микроконтроллера
- 4. Инструкция по прошивке микроконтроллеров Atmega128 и Atmega8
- 5 Микроконтроллер aTmega8 (лабораторная работа № 4)
- Часть 2. Микроконтроллеры avr
- 1.6 Выбор микроконтроллера
- 3.2 Микроконтроллер aTmega8 фирмы Atmel
- Таймеры-счетчики микроконтроллеров
- Назначение выводов микроконтроллера Atmega8