Анализ надёжного и безопасного функционирования автоматизированных производственных комплексов Авторы: Карманов А.В., Петрушенко С.П., Романов А.В., Шевцов В.А., Шершукова К.П.

Требования к безопасности: Федеральный закон от 21 июля 1997 г. N116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (с изм. от г) ГОСТ Р МЭК «Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью», дата введения МЭК (IEC 61511) разраб. с 2003

Схема совместного функционирования системы ТО и ПАЗ

Характеристики ПАЗ T 1 – период между профилактическими обслуживаниями, μ 1 – интенсивность восстановления объекта и ПАЗ, μ 2 – интенсивность восстановления только ПАЗ, λ s1 – интенсивность ложного срабатывания в случае, когда ПАЗ исправен, λ s2 – интенсивность ложного срабатывания в случае, когда ПАЗ отказал, λ d – интенсивность отказа ПАЗ, d – интенсивность запросов, поступающих на вход системы ПАЗ. КСР = d / h

Возможные состояния системы СостояниесистемыПАЗОбъект 1 в рабочем состоянии 2 в состоянии отказав рабочем состоянии 3 на профилактическом обслуживании в состоянии «безопасного останова» 4 в рабочем состояниив состоянии «останова» 5 в состоянии отказа в состоянии отказа («фатальное» состояние)

Граф переходов системы на интервале [t k-1,t k ]

Модель Случайный процесс {ξ k (t), k=1,2,…} определён на интервале времени [t k-1,t k ], k = 1,..,n и задаётся парой (a (k), Λ (k) ), где a (k) = (a (k) 1,…, a (k) n ) – начальное распределение, Λ (k) = (λ (k) ij ) – матрица интенсивностей переходов,i, j = 1,…,5. Математическая модель: p'(t) = p(t) Λ (k) Определить: p 5 (t п ) = P(T 15

Пример расчёта Исходные данные: T 1 = 730 час (1 мес) – период между профилактическими обслуживаниями, μ 1 = 1, час -1 – интенсивность восстановления объекта и ПАЗ, μ 2 = час -1 – интенсивность восстановления только ПАЗ, λ s1 = 0, час -1 – интенсивность ложного срабатывания в случае, когда ПАЗ исправен, λ s2 = 0, час -1 – интенсивность ложного срабатывания в случае, когда ПАЗ отказал, λ d = 0, час -1 –интенсивность отказа ПАЗ, d = 1, час -1 – интенсивность запросов, поступающих на вход системы ПАЗ. Результаты: h = 0,0657 год -1 КСР =15,209 УПБ 1 (по МЭК 61508)

Спасибо за внимание !

Блок абсорбера Последствия С Частота и время воздействия F Вероятность избежать опасное событие Р Частота возникновения опасного события W

Описание параметров риска Параметр Описание Последствия С С А – потери продукции и её качества, нарушение регламента эксплуатации. С В – разрушение оборудования. С С – возникновение взрывоопасной ситуации. Частота и время воздействия F F A – от редких событий до относительно частых. F B – от частых событий до непрерывных. Вероятность избежать опасное событие Р Р A – относительно высокая. Т.е. избежать возможно, если выполняются следующие условия (по оценке эксперта): предусмотрены средства оповещения оператора о появлении отказа, предусмотрены независимые средства «останова». распределённая система управления справляется со своими функциями. Р B – относительно низкая (т.е. избежать нельзя) Частота возникновения опасного события W W 1 – маленькая. W 2 – средняя. W 3 – большая.