Artıqlıq sistem etibarlılığının ən yüksək səviyyələrinə çatmağın ən təsirli üsuludur.
Ehtiyat ehtiyatı daxil etməklə etibarlılığı artırmaq üsuludur. Artıqlıq etibarlılığı onun tərkib elementlərinin etibarlılığından yüksək ola bilən sistemlər yaratmağa imkan verir. Rezervasiya ümumi xüsusiyyəti - ehtiyat prinsipini bölüşən müxtəlif üsullarla həyata keçirilə bilər. Bu o deməkdir ki, müəyyən edilmiş funksiyaları yerinə yetirən əsas elementlər, qovşaqlar və ya bloklarla yanaşı, sistem funksional olaraq zəruri olmayan, lakin yalnız sistemin müəyyən bir etibarlılıq səviyyəsini saxlamaq üçün nəzərdə tutulmuş ehtiyat (ehtiyat) komponentləri ehtiva etməlidir. Artıqlıq prinsipinin tətbiqi elektron avadanlıqların mürəkkəbləşməsinə, çəkisinin, ölçülərinin və dəyərinin artmasına səbəb olur. Artıqlıq üsullarının təsnifatı Şəkildə təqdim olunur. 3.5.
düyü. 3.5. Rezervasiya növlərinin təsnifatı
Dəyişdirilmiş lazımsız sistemlərdə uğursuz element ehtiyat nüsxələri arasından xidmət edilə bilən ilə əvəz olunur və bu dəyişdirmə ən çox açardan istifadə etməklə (avtomatik və ya əl ilə) həyata keçirilir.
Əvəz etməklə rezervasiyanın üstünlüklərinə aşağıdakılar daxildir:
· uğursuz elementi xidmət edilə bilən elementlə əvəz etdikdən sonra sistem parametrlərini tənzimləməyə ehtiyac yoxdur;
· ehtiyat elementləri sistemə daxil edilənə qədər işıq rejimində saxlamaq olar ki, bu da onların resursunu qorumağa kömək edir və enerji sərfiyyatını azaldır.
Bununla belə, bu cür sistemlərin çatışmazlıqları var:
· elektron avadanlıqların ən az etibarlı elementləri olan açarlardan istifadə ehtiyacı;
· performansa nəzarət edən əlavə cihazların yaradılması, uğursuz elementi tapmaq və onu xidmət edilə bilən biri ilə əvəz etmək ehtiyacı.
Bütün bu çatışmazlıqlar ona gətirib çıxarır ki, əvəzetmə yolu ilə artıqlıq əsasən mürəkkəb sistemlərin nisbətən böyük funksional bölmələrinin rezervasiyası zamanı istifadə olunur.
Ehtiyatın daimi işə salınması ilə sistemlərdə bütün elementlər (həm əsas, həm də ehtiyat) eyni rejimlərdə olması üçün elektriklə bağlıdır. Bu növ ehtiyat elementlərin nasazlığının nəticələri və bu nasazlıqların növləri nəzərə alınmaqla hesablanır.
Belə bir rezervasiyanın üstünlükləri aşağıdakılardır:
· artıqlığın asanlığı, buna görə də sistemin çəkisi, ölçüləri və qiymətində bir qədər artım;
· nasazlıqlar baş verdikdən sonra sistemin işində fasilələrin olmaması. Daimi ehtiyat nüsxə, hətta qısamüddətli fasilənin belə qəbuledilməz olduğu sistemlərdə yeganə mümkün seçimdir.
Dezavantajlara aşağıdakılar daxildir:
· ehtiyat elementlərinin ödənilmiş resurs sərfi;
· elementlərdən birinin sıradan çıxması digərlərinin iş rejimlərinin dəyişməsinə səbəb olur.
Daimi ehtiyatdan istifadə elementlərin, qovşaqların və blokların eyni vaxtda paralel işləməsinin yalnız bəzi sistemlərdə mümkün olması ilə məhdudlaşır. Buna görə də, nisbətən kiçik sistem cihazlarını (əsasən elementləri) rezerv edərkən ehtiyatın daimi daxil edilməsi ən əlverişlidir.
Ümumi artıqlıq bütövlükdə bütün sistemin artıqlığını təmsil edir. Ayrı-ayrı ehtiyat sistemi hissələrə, ayrı-ayrı bölmələrə ayırmaqdan ibarətdir.
Ümumi ehtiyatlı sistem (Şəkil 3.6) sonuncu yaxşı dövrə uğursuzluğa düçar olana qədər normal işləyir. Qoy m- ehtiyat əmsalı, yəni ehtiyat sxemlərin sayı. Əgər hər biri j ci zəncirdən ibarətdir n düzgün işləmə ehtimalı olan elementlər P ij, onda ehtimalların vurulması teoremindən istifadə edərək əldə edirik ki, mürəkkəb hadisənin ehtimalı ondan ibarətdir ki, j- dövrə tək uğursuzluqla qarşılaşmayacaq, dövrənin hər bir elementinin düzgün işləməsi ehtimallarının məhsuluna bərabərdir, onda:
Tək dövrə çatışmazlığı ehtimalı
Sonra sistemin düzgün işləməsi ehtimalı
Sistemin bütün elementləri eyni etibarlılığa malik olduqda, yəni. P ij =P, alırıq
düyü. 3.6. Ümumi rezervasiya
düyü. 3.7. Ayrı rezervasiya
Onların hər birində ən azı bir element işlək qalsa, ayrıca ehtiyata malik sistem (Şəkil 3.7) normal işləyəcək. n- bağlantılar, uğursuzluq ehtimalı i-ci keçid
Harada q ij- uğursuzluq ehtimalı j ci element i-ci keçid.
Ayrı-ayrı ehtiyatla sistemin düzgün işləməsi ehtimalı P ilə düzgün işləmə ehtimallarının hasilinə bərabərdir P i hər kəs n- bağlantılar
Etibarlılığı eyni olan elementlər üçün P ij =P bizdə var
Qarışıq ehtiyat (şək. 3.8) ümumi və ayrı-ayrı birləşmələrdir və qarışıq ehtiyat üçün etibarlılığın hesablanması ümumi və ayrı-ayrı ehtiyat üçün düsturlardan istifadə etməklə aparılır.
düyü. 3.8. Qarışıq rezervasiya
düyü. 3.9. Müxtəlif rezervasiya növlərinin səmərəliliyi
Müxtəlif növ artıqlıqların istifadəsinin effektivliyini müqayisə etmək üçün, ibarət bir sistemin olduğunu fərz edək n Etibarlılıq baxımından eyni, etibarlılığı ilə ardıcıl olaraq bağlanmış elementlər P =0,9.
Şəkildən aşağıdakı kimi. 3.9, müvafiq ehtimalların hesablanmış dəyərləri qurulur, ayrıca rezervasiya ən effektivdir və elementlərin sayı nə qədər çox olarsa n, üstünlük daha böyükdür. Bununla belə, artıq sistemlərin etibarlılığı düsturunun alınmasında istifadə olunan fərziyyəni xatırlamaq lazımdır, yəni burada daimi işə salınan ehtiyatı olan sistemin etibarlılığı hesablanmışdır.
Belə daxiletmə nümunələrinə aşağıdakılar daxildir:
· ümumi antenada işləyən bir neçə ötürücüdən ibarət sistemlər;
· bir neçə paralel işləyən göstərici qurğusu olan radar stansiyaları;
· bir neçə elementin (rezistorlar, kondansatörlər və s.) paralel elektrik bağlantısı.
Düzgün əməliyyatın orta vaxtını tapaq T s biri əsas, ikincisi isə ehtiyat element olan paralel bağlanmış elementlərdən ibarət sistem.
Bu elementlərin uğursuzluq dərəcələri müvafiq olaraq bərabər olsun λ 1 Və λ 2. Sonra, eksponensial etibarlılıq qanunu ilə, onların o anda uğursuz işləmə ehtimalı t bərabərdir
; Və 
Sistem üçün
Məlum olduğu kimi,
İnteqrasiya sərhədlərini əvəz etdikdən sonra əldə edirik
Elementlər eyni dərəcədə etibarlıdırsa, yəni. λ 1 = λ 2 = λ, Bu
Harada T0– bir elementin düzgün işləməsinin orta vaxtı.
Eyni tipli üç paralel bağlı elementdən ibarət sistem üçün tapırıq
Ümumiyyətlə, rezervasiya çoxluğu ilə m
Son ifadədən belə çıxır ki, çoxluğun artması sistemin düzgün işləməsinin orta vaxtına yeni ehtiyat elementin töhfəsinin azalmasına gətirib çıxarır. Bu fenomen onunla izah olunur ki, daim işə salındıqda ehtiyat sxemlər əsas dövrə ilə eyni vaxtda öz iş qabiliyyətini istehlak edirlər.
Dəyişdirmə yolu ilə ehtiyat ehtiyat dövrələrinin yalnız əsas dövrənin nasazlığından sonra işə salınmasını nəzərdə tutur. Ehtiyat sxemlərin işə salınması ya əllə, həm də avtomatik olaraq həyata keçirilə bilər. Hər halda, bir uğursuzluq göstəricisi, nəzarət cihazı və keçid tələb olunur. Sonuncu adətən rölelər və ya elektron açarlardır.
Şəkildə. 3.10 harada bir sistemi göstərir
B 1...B m- əsas və ehtiyat sxemlərin blokları,
n 11…n m1- giriş dövrə açarları,
n 12…n m2- çıxış dövrə açarları,
U 1...B m- 1 – göstərici və nəzarət cihazları.
düyü. 3.10. Əvəzetmə yolu ilə rezervasiya
Vahid nasazlığı baş verdikdə B 1 uğursuzluq göstəricisi nəzarətçiyə siqnal göndərir U 1 aradan qaldıran B 1 giriş və çıxış, vahid birləşdirən B 2. Blok çatışmazlığı baş verdikdən sonra B 2 sistem eyni şəkildə davranır.
Hər hansı açarın sıradan çıxması onun qoşulduğu ehtiyat dövrəsinin sıradan çıxması ilə nəticələnir (bir şərtlə ki, açarın sıradan çıxması bütün lazımsız sistemi sıradan çıxarmasın). Buna görə də etibarlılığı hesablayarkən keçid onun blokuna ardıcıl olaraq (etibarlılıq baxımından) qoşulmuş element kimi nəzərə alınır.
Artıqlıq tələb olunan funksiyaları yerinə yetirmək üçün tələb olunan minimuma nisbətdə lazımsız olan əlavə alətlər və imkanlardan istifadə etməklə sistemin etibarlılığını təmin etmək üsuludur. Artıqlıq yalnız etibarlılığı artırmaq üçün deyil, həm də dəqiqliyi, sabitliyi, etibarlılığı və s. artırmaq üçün istifadə edilə bilər. Bəzən “ehtiyatsızlıq” termini əvəzinə “ehtiyatsızlığın tətbiqi” ifadəsi istifadə olunur. Bu anlayışlar arasında çoxlu oxşarlıqlar var, lakin fərqlər də var, ona görə də onları sinonim kimi qəbul etmək olmaz. Artıqlıq dedikdə, məhsulun çəkisinin, ölçülərinin, məhsuldarlığının, dəyərinin və digər texniki-iqtisadi göstəricilərinin tələb olunan minimumdan artıq olması başa düşülür. Aydındır ki, artıqlığın tətbiqi etibarlılıq, etibarlılıq və s. göstəricilərin avtomatik yaxşılaşdırılması demək deyil. Təkmilləşmənin baş verməsi üçün artıq ehtiyatları düzgün idarə etmək, onlardan istifadə üçün müəyyən şərait və qaydalar yaratmaq, bəzi hallarda isə tələb olunur. , bu resursların yenilənməsi üçün xüsusi texniki və proqram vasitələri ilə təmin etmək. Bu yerinə yetirilərsə, artıqlığın tətbiqi artıqlığa çevrilir və sonra hər iki anlayış sinonim hesab edilə bilər.
Artıqlığın növləri və üsulları kifayət qədər müxtəlifdir və həm təkmilləşdirilməli olan xüsusiyyətlərin növündən, həm də artıqlığın istifadə olunduğu sistemlər sinfindən asılıdır. İdarəetmə sistemlərinin etibarlılığını artırmaq üçün struktur, funksional, vaxt, məlumat və alqoritmik ehtiyatlardan istifadə olunur. Gəlin bu növ rezervasiyalara daha yaxından nəzər salaq.
Struktur ehtiyatsızlığı. Struktur ehtiyatı (SR) texniki vasitələrin etibarlılığını artırmaq üsuludur, sistemdə sistemə təyin edilmiş funksiyaları yerinə yetirmək üçün zəruri olmayan, lakin nasazlıqdan sonra sistem tərəfindən istifadə olunan əlavə (ehtiyat) elementlərdən istifadə etməkdən ibarətdir. əsas elementlərdən. SR-nin xarakterik xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, ideal olaraq etibarlı bir sistemdə bütün ehtiyat elementləri onun işləmə keyfiyyətində heç bir pisləşmə olmadan sistemdən çıxarıla bilər. Onlar yalnız əsas elementlərin uğursuzluğunun fundamental ehtimalı olduqda lazımdır.
Ardıcıl sistemdən fərqli olaraq, CP olan bir sistemdə elementin heç bir nasazlığı sistemin uğursuzluğuna səbəb olmur, çünki sistemin işləməsi strukturun yenidən qurulması (yenidən konfiqurasiyası) və ehtiyat elementlərin birləşdirilməsi ilə dəstəklənir. Sistem nasazlığı yalnız əsas elementlərdən birində nasazlıq funksional ehtiyat elementin (elementlər qrupunun) vaxtında qoşulması ilə kompensasiya edilə bilmədikdə baş verir.
Geniş istifadəsini izah edən SR-nin diqqətəlayiq xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, ehtiyat avadanlığının tətbiqi, elementlərin ümumi nasazlıq dərəcəsini (əsas və ehtiyat) artıraraq, sistemin uğursuzluq dərəcəsini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Nəticədə digər etibarlılıq göstəriciləri də yaxşılaşır. Və əksinə, hər hansı sadələşdirmənin etibarlılıq baxımından faydalı olduğu ardıcıl sistemdən fərqli olaraq, artıq sistemdə, artıq elementlərin çıxarılması ilə sadələşdirmə etibarlılıq göstəricilərini pisləşdirir. SR elementlərinin nasazlıq axınının olması halında, lazımsız sistemin sıradan çıxmasına qədər orta vaxtdan dəfələrlə çox olan bir müddət ərzində sistemin davamlı işləməsinə imkan verir. Qurğulardan birinin nasazlığının ümumi sistemin işini aşağı saldığı eyni performanslı bir neçə eyni vaxtda işləyən qurğulardan ibarət sistemlərdə CP sistemin işini sabitləşdirir.
SR-dən səmərəli istifadə etmək üçün, nasazlıqların vaxtında aşkar edilməsini və ehtiyat avadanlığın vaxtında qoşulmasını təmin etmək üçün bəzən digər ehtiyat növlərini, məsələn, müvəqqəti cəlb etmək lazımdır. Eyni məqsədlər üçün məlumat və alqoritmik rezervasiya istifadə olunur.
Struktur ehtiyatsızlıq üsulları.
MSR-lər fərqlənir:
Rezervasiya miqyasına görə;
Əsas və ehtiyat elementlərin sayının nisbəti;
Ehtiyatı işə salma üsulu;
Ehtiyat elementlərin iş rejimi;
Ehtiyat avadanlıqların birləşdirilməsi üsulları.
Bütün ardıcıl sistem qorunursa, rezervasiya ümumi, ardıcıl sistemin ayrı-ayrı elementləri qorunursa ayrı (element-element), bir qrup sistem elementləri qorunursa qrup adlanır. Elementlərdən biri uğursuz olarsa, bir-birini əvəz edən əsas və ehtiyat elementlər toplusuna artıq qrup deyilir. Ümumi artıqlıq ilə, sistemdə yalnız bir artıqlıq qrupu var, ardıcıl sistemdə elementlər olduğu qədər artıq qruplar var; Qrup rezervasiyası ilə qorunan qrupların sayı aralıq dəyərə malikdir. Struktur ehtiyatı olan sistem, onun lazımsız qruplarından ən azı biri uğursuz olduqda uğursuz olur. Struktur etibarlılıq diaqramında artıq qruplar ardıcıl olaraq bağlanır, yəni artıq qrupun uğursuzluq ehtimalı aşağıdakı kimi müəyyən edilə bilər:
Sürüşən rezervasiya və ya qeyri-müəyyən yazışmalar sistemin bütün əsas elementləri eyni olduqda istifadə olunur. Ehtiyat elementlər müəyyən əsas elementlərə aid edilmir, lakin onlardan hər hansı birini əvəz edə bilər.
Struktur ehtiyatının əsas parametri eyni tipli elementlərin ümumi sayı n ilə sistemin işləməsi üçün zəruri olan işçi elementlərin sayı r arasındakı nisbət olan k çoxluğudur:
k-nin dəyəri əgər tam ədəd ola bilər, əgər ikinci halda kəsr azaldıla bilməz.
Ehtiyatı işə salma üsuluna görə onlar fərqlənir:
Həmişə ehtiyatda olan ehtiyat;
Əvəzetmə yolu ilə daxil edilməklə rezervasiya.
düyü. 4
Ümumi (a) və elementlər üzrə (b) daimi ehtiyatların sxemləri Şəkildə göstərilmişdir. 4. Davamlı olaraq işə salındıqda, sistemin işə salındığı andan başlayaraq əsas və ehtiyat elementlər (alt sistemlər) eyni vaxtda işləyir (şəkil 4, a və b). Daimi rezervasiya passivdir. Aktiv ehtiyat olan dəyişdirmə yolu ilə işə salındıqda (şəkil 4, c və d), ehtiyat elementlər (alt sistemlər) yalnız əsasların sıradan çıxmasından sonra işə salınır. Bundan əvvəl onlar saxlama vəziyyətindədir (boşalmış ehtiyat), qismən aktivdir (işıq ehtiyatı) və ya tam aktivdir (yüklənmiş ehtiyat). Ehtiyat yükləndikdə, ehtiyat elementlər əsas elementlərlə eyni uğursuzluq dərəcəsinə malikdir, yəni.
Yüklənməmiş ehtiyatla ehtiyat elementlərin sıradan çıxma dərəcəsi əsas elementlərin sıradan çıxma sürətindən dəfələrlə azdır, ona görə də hesablamalarda nəzərə almaq olar. İşıq ehtiyatı zaman aralıq mövqe tutur
Uğursuz əsas elementin ehtiyat nüsxə ilə əvəz edilməsi əl ilə, yarı avtomatik və ya avtomatik olaraq edilə bilər. Birinci halda, keçid avadanlığı tələb olunmur, lakin keçid müddəti kifayət qədər uzundur. Avtomatik keçid üçün xüsusi avtomatik ötürmə açarı istifadə olunur. Bu, keçid vaxtlarını bir neçə saniyəyə və ya saniyələrin fraksiyalarına azaldır, lakin özü sonda etibarlıdır. Yarım avtomatik keçid ilə funksiyaların bir hissəsi maşın, digəri isə operator tərəfindən yerinə yetirilir.
Struktur ehtiyatsızlıq ehtiyat elementləri üçün əlavə xərclərlə əlaqəli olduğundan, sonuncu sistemin etibarlılığını artırmaq və uğursuzluqlardan itkiləri azaltmaqla ödəməlidir. Ehtiyatlılığın effektivlik göstəricilərini müəyyən etmək üçün ən asanları aşağıdakılardır:
ehtiyatsız sistemin işləmə müddəti ilə müqayisədə artıq sistemin sıradan çıxmasına qədər orta vaxtın artması ilə bağlı qazanc haradadır; - qəzasız işləmə ehtimalını artırmaq və uğursuzluq ehtimalını azaltmaq üçün oxşar göstəricilər. Göstərici dəyəri birdən uzun olarsa, rezervasiya effektiv sayılır.
Müvəqqəti rezervasiya (vaxt rezervasiyası)
Müvəqqəti ehtiyat nüsxə (TR) etibarlılığı artırmaq üçün bir üsuldur ki, burada sistemə istismar zamanı texniki xüsusiyyətləri bərpa etmək üçün ehtiyat adlanan bir müddət sərf etmək imkanı verilir. Vaxt ehtiyatı struktur ehtiyatının dəyişdirilməsinə, nasazlıqların aşkar edilməsinə və aradan qaldırılmasına, nasazlıqlar nəticəsində etibarsız hesab edilən işlərin təkrarlanmasına və işlək vəziyyətdə yüklənməsini gözləməyə sərf edilə bilər. Siz çoxlu ehtiyat vaxt mənbələrini təyin edə bilərsiniz.
Bir tapşırığı yerinə yetirmək üçün sistemə ayrılan və əməliyyat vaxtı adlanan vaxtı artırmaqla vaxt ehtiyatı yaradıla bilər. Həm də bütün sistem və ya onun ayrı-ayrı cihazları üçün performans ehtiyatı yaratdıqda və iş vaxtını artırmadan baş verir. Performans ehtiyatı, öz növbəsində, elementlərin sürəti artdıqda və ya eyni və ya fərqli performansa malik bir neçə cihaz (sistem) ümumi işi yerinə yetirmək üçün birləşdirildikdə yaranır.
Nəticəsi istehsal edilmiş (emal edilmiş) məhsulun həcmi ilə qiymətləndirilən sistemlərdə buraxılan məhsulların daxili ehtiyatları hesabına vaxt ehtiyatı yaradıla bilər. ADNSU-da belə məhsullar informasiya, enerji təchizatı sistemlərində - elektrik enerjisi, su təchizatı sistemlərində - su ehtiyatları, maşınqayırma müəssisələrində - hissələr, birləşmələr, qurğular və s. Ehtiyatları saxlamaq üçün xüsusi saxlama qurğuları verilir: yaddaş qurğuları, batareyalar, çənlər, bunkerlər və s. Ehtiyat tükənənə qədər məhsul qismən “diqqət yetirmədən” sistemin çıxışına və ona bitişik sistemlərə keçir. və ya hətta fəaliyyətinin tamamilə dayandırılması, onu səmərəli hesab edin.
Vaxt ehtiyatının başqa bir mənbəyi sistemdə baş verən proseslərin funksional ətalətidir. Bir çox texniki sistemlərin işində, işləmə keyfiyyətini itirmədən (nəzarət olunan parametrlər tolerantlıq daxilində olduğu müddətcə) baş verən kiçik fasilələrə icazə verilir, bu da onun funksionallığını bərpa etmək üçün istifadə edilə bilər. Avtomatlaşdırılmış proseslərə nəzarət sistemləri, temperaturun tənzimlənməsi sistemləri, dispetçer idarəetmə sistemləri, təyyarələr və digər mobil nəqliyyat vasitələri üçün həyati təminat sistemləri və s.
VR sistemləri üçün, elementləri ardıcıl olaraq qoşulsa belə, nasazlıq mütləq sistemin nasazlığı ilə müşayiət olunmur, çünki ehtiyat vaxt ərzində funksionallığı bərpa etmək mümkündür. SVR nasazlığı qəbuledilməz nəticələrə səbəb olan və ya məqbul müddət ərzində aradan qaldırılmayan nasazlıqdan ibarət hadisədir. Avtomatlaşdırılmış idarəetmə sisteminin etibarlılığı bütün əməliyyat trayektoriyası boyunca müəyyən edilmiş müddətlərin yerinə yetirilməsinin nəticələri və ya müəyyən bir tapşırığın yerinə yetirilməsinin nəticələri ilə qiymətləndirilir.
Tapşırıq verilir:
İşin ardıcıllığı və həcmi;
İş mərhələlərinin başlaması və tamamlanması üçün müəyyən edilmiş nöqtələr;
Sistemdə mövcud olan müxtəlif resurslardan istifadəyə məhdudiyyətlər;
Qarşılıqlı yardım və müxtəlif cihazların qarşılıqlı fəaliyyətinə məhdudiyyətlər.
Buna görə vəzifələr fərqlənir:
Bir mərhələli;
Çox mərhələli;
Briqada;
Fərdi (muxtar);
Qrup;
Sistem işə başlamazdan əvvəl gəlmə (cədvələ uyğun olaraq);
Sistemin işləməsi zamanı gəlmə (istəklərə uyğun olaraq təsadüfi vaxtlarda). Tapşırığın yerinə yetirilməsi, bütün işlərin tamamlanma vaxtı və onların ayrı-ayrı mərhələləri üzrə müəyyən edilmiş məhdudiyyətlərlə və sistemin keyfiyyətinə və ritminə olan tələblərə cavab verdikdə müəyyən edilmiş iş həcminin tamamlanmasından ibarət hadisədir. Müəyyən edilmiş tələblərin və məhdudiyyətlərin pozulması əməliyyatın uğursuzluğu hesab olunur. Buna görə idarəetmə sisteminin nasazlığı dərhal və ya bir qədər gecikmə ilə bir tapşırığın uğursuzluğuna, əməliyyatın uğursuzluğuna səbəb olan bir hadisə kimi müəyyən edilə bilər.
CVR uğursuzluğunun əlamətlərini müəyyən etmək üçün vaxt itkilərinin statistikasını aparmaq və xüsusi ölçmələr aparmaq lazımdır, məsələn, saxlama cihazlarında məhsul ehtiyatları. Struktur olaraq, ümumiləşdirilmiş formada vaxtın idarə edilməsi sistemini ilkin obyekt və vaxt ehtiyatının birləşməsi kimi qəbul etmək olar (şək. 5).
Sistem nasazlığından sonra vaxt ehtiyatı işləməyə başlayır. Sistem uğursuzluqları nəticələrə görə dəyişə bilər. Əgər uğursuzluq yalnız tapşırığın yerinə yetirilməsində gecikməyə səbəb olur, lakin işin təkrarlanmasına səbəb olmursa, bu, pozulmayan və ya dağıdıcı olmayan adlanır. Əks təqdirdə, amortizasiya və ya dağıdıcı adlanır. Görülən işlərin amortizasiyası tam və ya qismən ola bilər. Amortizasiya olunan nasazlıqların olması səbəbindən sistemin bütün işləmə müddəti faydalı və amortizasiyaya bölünür. Faydalı iş vaxtı sistemin nasazlığı nəticəsində köhnəlməyən iş vaxtı, köhnəlmiş iş vaxtı isə faydalı iş vaxtına daxil edilməyən iş vaxtıdır. Vaxt rezervasiyası kompüterlərdə, kompüter şəbəkələrində və rabitə sistemlərində geniş istifadə olunur. VR-nin istifadəsi uğursuzluqlar və müdaxilələrlə mübarizədə xüsusilə təsirlidir. Tez-tez digər ehtiyat növlərinin səmərəliliyini artırmaq üçün istifadə olunur.
düyü. 5
Vaxt rezervasiya üsulları
Struktur rezervasiya üsullarının təsnifatı qismən müvəqqəti rezervasiya metodlarına da şamil edilə bilər. VR üsulları arasında ümumi, ayrı, qrup, tam və fraksiyalı çoxluğu ayırmaq olar. Ümumi rezervasiya ilə yaradılmış vaxt ehtiyatı sistemin istənilən elementi tərəfindən istifadə edilə bilər. Ayrı-ayrı VR ilə hər bir element digər elementlər tərəfindən istifadə edilə bilməyən öz vaxt ehtiyatı ilə təmin edilir. Qrup VR-də vaxt ehtiyatı bu qrupa daxil olan hər hansı element üçün nəzərdə tutulub və qrupdan kənar elementlər tərəfindən istifadə edilə bilməz. VR çoxluğu, vaxt ehtiyatının miqdarının tapşırığı yerinə yetirmək üçün minimum vaxta nisbətidir. Tam və ya kəsrli ola bilər.
Vaxt ehtiyatı (SVR) olan sistemin işləməsi zamanı artırmaq mümkündürsə, doldurulmayan və doldurulan vaxt ehtiyatı arasında fərq qoyulur. Doldurulmayan vaxt ehtiyatı əvvəlcədən, işə başlamazdan əvvəl yaradılır və tapşırığın yerinə yetirilməsi zamanı artmır. Sistemin bütün elementləri işlək vəziyyətdə olduqda, vaxt ehtiyatının cari dəyəri dəyişmir, lakin elementlərin sıradan çıxması halında, sistemin işləmədiyi vaxtdan asılı olaraq birdən-birə (amortizasiya olunan nasazlıqlarla) və ya xətti şəkildə azala bilər. Doldurulmuş ehtiyat müəyyən bir qanuna uyğun olaraq bütün sistem işlək vəziyyətdə olduqda, həmçinin bəzi uğursuz elementlərin funksionallığının bərpası zamanı artır. Dərhal doldurulan ehtiyat təmir başa çatdıqdan dərhal sonra bir sıçrayışla orijinal səviyyəsinə qaytarılır. Hər iki növ vaxt ehtiyatı eyni sistemdə istifadə edilə bilər - sonra birləşdirilmiş və ya qarışıq adlanır. Ayrı-ayrılıqda və ya qrup rezervasiya edərkən, vaxt ehtiyatının doldurulması və istifadəsi üsuluna əlavə məhdudiyyətlər qoyula bilər. Bu vəziyyətdə kompleks məhdudiyyətləri olan ehtiyat adlanır.
Struktur ehtiyatda olduğu kimi, strukturun növünə görə elementlərin ardıcıl, paralel, ardıcıl paralel qoşulması olan SVR-lər, eləcə də şəbəkə strukturlu SVR-lər arasında fərq qoyulur. Ancaq burada bəzi xüsusiyyətlər var. Beləliklə, iki növ seriyalı əlaqə var: əsas və çoxfazalı. Əsas əlaqə ilə sistemdə məhsul saxlama cihazları yoxdur (Şəkil 6, a).
düyü. 6
Çoxfazalı bir əlaqə ilə sistemdə ən azı bir saxlama cihazı var. Fazaların sayı sürücülərin sayı bir artdıqca müəyyən edilir (Şəkil 6, b). Paralel əlaqənin də iki növü var: lazımsız və çox kanallı. Yedəkləmə bağlantısı ilə əsas və ehtiyat elementlər arasında aydın fərqlər var. Funksional əsas elementlər işlək vəziyyətdədir. Ehtiyat elementləri rejimdən asılı olmayaraq (yüklənmiş, boşaldılmış, yüngül) əsas elementlər işlək vəziyyətdə olduqda istismara verilmir (şək. 6, c). Çoxkanallı əlaqədə əsas və ehtiyat elementlər arasında heç bir fərq yoxdur. Paralel bağlı olan bütün elementlər işdə iştirak edir və onların işinin nəticələri bütün sistemin nəticələrini formalaşdırarkən bu və ya digər şəkildə istifadə olunur. Elementlər məhsuldarlıqla xarakterizə olunursa (keçirmə qabiliyyəti, sürət, güc və s.), onda elementlərin çoxkanallı əlaqəsi olan bir sistemdə minimum tələb olunan element sayına malik bir sistemdən fərqli olaraq performans ehtiyatı yaradıla bilər ( Şəkil 6d). Elementlərin sıra-paralel və paralel seriyalı əlaqəsi ilə SVR nümunələri Şəkildə göstərilmişdir. 6, d-z. Daha mürəkkəb strukturlar rekursiv şəkildə tikilə bilər.
Funksional artıqlıq
Funksional artıqlıq (FR) funksiyaların yenidən bölüşdürülməsi və daha çox səbəbiylə elementlərin nasazlığı halında nasazlıqsız işləməyi təmin etmək üçün texniki sistemlərin (həmçinin canlı orqanizmlərin, bioloji və sosial sistemlərin) mülkiyyətindən istifadə edən etibarlılığın artırılması üsuludur. uğursuzluğa qədər yalnız əsas funksiyalarını yerinə yetirən elementlərin intensiv işləməsi. Onlar yalnız müvəqqəti olaraq əlavə funksiyaları yerinə yetirməyə qadirdirlər və bu, işin ümumi keyfiyyətinin müəyyən dərəcədə pisləşməsi ilə müşayiət oluna bilər, lakin məqbul hədlər daxilində. FD ilə sistemdə "əlavə" elementlər yoxdur - onların hamısı tələb olunan funksiyalar dəstini yerinə yetirmək üçün lazımdır. Bu növ artıqlığın xarakterik xüsusiyyəti, hətta ideal etibarlı bir sistemdən heç bir elementin elementlərin funksiyalarının yenidən bölüşdürülməsinə və davamlı olaraq funksional yükünün artmasına səbəb olmadan, bəlkə də daha çətin iş rejimlərinə keçid.
DF-dən istifadə adətən informasiyanın tətbiqi və alqoritmik artıqlıq ilə müşayiət olunur.
Məlumat ehtiyat nüsxəsi
Müasir idarəetmə texnologiyası və informasiya hesablama texnologiyasında bir çox xüsusiyyətləri yaxşılaşdırmaq üçün məlumat ehtiyatı və məlumat ehtiyatı istifadə olunur. Etibarlılıq, məlumatın işlənməsi və ötürülməsinin etibarlılığı, hesablamaların dəqiqliyi və məhsuldarlıq göstəricilərinə təsir göstərir. Məlumat ehtiyatının tətbiqi üsulları çox müxtəlifdir. İnformasiya ehtiyatı məlumatların işlənməsi və ötürülməsi cihazlarının daxili informasiya dilinin artıqlığı, səs-küyə davamlı kodların artıqlığı şəklində mövcuddur. O, həm verilənlər faylının bir hissəsi kimi verilənlər massivlərinin artıqlığı, həm də kompüter yaddaşında fayl strukturunun artıqlığı kimi təqdim edilə bilər. Əminliklə demək olar ki, bu və ya digər formada informasiya ehtiyatı olmadan avtomatlaşdırılmış informasiya sistemində hər hansı informasiya prosesini təsəvvür etmək mümkün deyil. Çox vaxt məlumat ehtiyatı olmadan, digər rezervasiya növləri istifadə edilə bilməz. İnformasiya ehtiyatlarının etibarlılıq göstəricilərinə təsir göstərdiyi dolayı yollar üzərində dayanmadan, biz yalnız birbaşa təsirin əsas yollarını qeyd edəcəyik. Məlumat ehtiyatı (AI) azaldır:
Bütün element uğursuzluqları sistem uğursuzluğuna çevrildiyi üçün sistem uğursuzluqlarının axını; elementin nasazlığının nəticələri süni intellektdən istifadə etməklə aradan qaldırıla bilərsə, bu, sistem nasazlığı hesab edilmir;
Uğursuzluq nəticəsində dəyərdən düşmüş işin həcmini azaltmaqla bərpa müddəti; eyni zamanda işin köhnəlmiş hissəsinin təkrarlanmasına sərf olunan vaxt azalır və faydalı iş vaxtı artır;
Arızanı aşkar etmək və aradan qaldırmaq üçün vaxtı azaltmaqla bərpa müddəti.
Alqoritmik Rezervasiya (AR)
Sistemin qarşısında duran vəzifələri yerinə yetirmək üçün nəinki tapşırığın xarakteri və şərtləri, sistemdə və ətraf mühitdə baş verən proseslər haqqında müəyyən məlumatlara sahib olmaq, həm də bu məlumatların işini təmin etmək lazımdır. fəaliyyət alqoritmlərinə uyğundur. Hər bir sistem minimal mürəkkəblik alqoritmi ilə əlaqələndirilə bilər. Əlavə sayda operatoru ehtiva edən bütün digər alqoritmlər minimum alqoritmlə müqayisədə lazımsız olacaqdır. AR, xüsusən də aparat elementlərinin nasazlığı nəticəsində yaranan müdaxilə və təsadüfi pozğunluqların aradan qaldırılması üçün tətbiq edilir. O, digər rezervasiya növləri ilə qarşılıqlı əlaqədə istifadə olunur və bəzi hallarda onların həyata keçirilməsi üçün zəruri şərtdir.
4 Daimi ehtiyatla bərpa olunmayan sistemlərin etibarlılığının hesablanması
Tam ədəd çoxluğu ilə ümumi sabit rezervasiya. r = 1-də paralel işləyən t elementlərinin Q p uğursuzluq ehtimalı (2) ifadəsi ilə müəyyən edilir, buradan bərabər etibarlı elementlər üçün
Hər bir elementin uğursuzluq ehtimalı nə qədər aşağı olarsa, davamlı ehtiyatın effektivliyi bir o qədər yüksək olar. Beləliklə, əgər q = 0,1 və 0,01 və k = 1 olarsa, artıqlıq zamanı uğursuzluq ehtimalının azaldılmasında qazanc müvafiq olaraq 10 və 100 olacaqdır artıqlıq əmsalı k və elementlərin işləmə müddəti t eksponensialda onların nasaz işləmə vaxtının paylanması qanunu. Hər bir elementin uğursuzluq dərəcəsi varsa, onda (1.12), (1.21), (1.22) bəndlərinə əsasən
Artıqlıq nisbətindən və sistemin işləmə müddətindən asılı olaraq P P (t/) və p (t/)/ dəyişikliklərinin qrafikləri Şek. 7. Onlar göstərirlər ki, daimi rezervasiya sistemin işləməsinin ilkin mərhələsində, t olduqda effektivdir.
Bir qrup lazımsız element üçün uğursuzluq üçün vaxt deməkdir
düyü. 7
Baxılan artıq elementlər qrupunun işi ardıcıl keçidlə xarakterizə olunur, çünki nasazlıqlar m işçi elementdən m-1, m-2 və daha sonra birinə baş verir, sonuncunun uğursuzluğu bütün qrupun sıradan çıxmasına səbəb olur. Keçidlərin bu ardıcıllığı Şəkil 1-də təqdim olunan qrafiklə təsvir edilmişdir. 8. Təsadüfi vaxtlarda t 1, t 2 və s., elementlərin sıradan çıxması baş verir, işləyən elementlərin sayı n(t) tədricən azalır. Bölmələrin hər birində T 1 = t 1, T 2 = t 2 - t 1 və s. olduğundan, t, t-1 və s. elementlərin birgə işləməsi baş verir, sonra təsadüfi zaman intervalları T 1, T 2, ...,T t sırasıyla m, (t-1), ... uğursuzluq dərəcələri ilə eksponensial paylanmaya malikdir və orta müddət 1 = 1/(m), 2 = 1/[(t-1)], = 1 /. Ona görə ki, artıq elementlər qrupunun sıradan çıxmasına qədər orta vaxtın qiyməti 1/(m)+1/[(t-1)]+ 1/ kimi müəyyən edilir.
düyü. 8
İki qütblü elementlərin artıqlığı. Əksər hallarda ehtiyat elementlər əsas elementə paralel olaraq birləşdirilir. Bununla birlikdə, uğursuzluq növlərini fərqləndirərkən, onların hər biri üçün ehtiyat elementləri işə salmağın müxtəlif üsullarından istifadə etməklə həyata keçirilə bilər. Bu baxımdan ən xarakterik olan "açıq" və "qısa qapanma" (SC) kimi nasazlıqlar halında elementlərin artıqlığıdır. İki mümkün vəziyyətə malik olan iki qütblü rele tipli elementlər üçün 1 və 0, bu nasazlıqlar idarəetmə siqnalı olduqda işləməməyə və sonuncu olmadıqda yanlış işləməyə uyğundur.
Röle elementlərini ardıcıl birləşdirərkən (şək. 9a) elementlərdən hər hansı birinin sıradan çıxması a və b nöqtələri arasında dövrənin olmamasına səbəb olur. Beləliklə, bu tip uğursuzluq üçün rele elementlərinin seriyalı əlaqəsi əsasdır. Yanlış səfər uğursuzluqları üçün seriyalı əlaqə lazımsızdır, çünki bu tip dövrə çatışmazlığı yalnız iki element uğursuz olduqda baş verəcəkdir.
düyü. 9
Nəzərə alınanlardan belə nəticə çıxır ki, bu tip nasazlıqlar üçün elementlərin eyni əlaqəsinə iki struktur diaqram uyğun gəlir. Röle elementləri ardıcıl olaraq birləşdirildikdə, qısaqapanma tipli nasazlıqlar üçün ehtiyat təmin edilir. Hər bir element üçün bu tip uğursuzluqların ehtimalı q olarsa, B a = q/q 2 = q -1. Açıq dövrə kimi nasazlıqlar üçün, yəni rele elementlərinin ardıcıl qoşulması açıq dövrə kimi nasazlıqların baş vermə ehtimalının artmasına səbəb olur. Röle elementləri paralel qoşulduqda (şək. 9, b) B Q = 1/q səmərəliliyi ilə açıq tipli nasazlıqlar üçün ehtiyat təmin edilir və qısaqapanma tipli nasazlıqlar üçün etibarlılıq azalır.
Fraksiyalı artıqlıq. Paralel işləyən n oxşar elementdən r-i işlək vəziyyətdə olarsa, fraksiya ehtiyatı ilə sistem işləyə bilər. Uğursuz elementlərin sayı z olarsa, sistem uğursuz olur. Dövlət nömrələmə metodundan istifadə edərək, belə bir sistemin uğursuzluq ehtimalını müəyyən edirik
Hər bir vəziyyətdə işləyə bilən elementlərin sayı n - z-dir və bu vəziyyətin ehtimalı, onda
burada C n z = n!/ z-də n elementin birləşmələrinin sayıdır və 0! = 1; =1. At<<1 .
Hər bir elementin uğursuz işləmə vaxtının və uğursuzluq dərəcələrinin paylanmasının eksponensial qanunu ilə
Ehtiyatsız sistemə r əməliyyat elementləri daxil olduğundan, rezervasiyanın effektivliyini qiymətləndirərkən ilkin sistemin uğursuzluq ehtimalı 1-(1-q) r-dir. Beləliklə, sistemə üç paralel əməliyyat elementi və r = 2 daxildirsə, (11) bəndinə uyğun olaraq q = 0.1, k = 1/2, m = 2 olduqda.
Kəsirin çoxluğu olan daimi rezervasiya növü səs çoxluğu (çoxluq) ilə rezervasiyadır. Bu ehtiyat metodundan istifadə edən sistemin blok diaqramı Şəkildə göstərilmişdir. 10. Tək sayda elementlər paralel fəaliyyət göstərir, onların çıxış siqnalları x 1, x 2,..., x n səsvermə elementinin G (kvorum elementi) girişinə verilir, onun çıxış siqnalı səsvermənin siqnalı ilə üst-üstə düşür. elementlərin əksəriyyəti. Bu tip artıqlığa malik sistemlər adətən üç elementdən, daha az beş elementdən istifadə edirlər. Sistemin işləməsi üçün əksər elementlərin düzgün işləməsi lazımdır. Sistem nasazlığı uğursuzluqların sayı z m = (n + 1)/2 olduqda baş verir.
düyü. 10
düyü. on bir
(10)-a uyğun olaraq n = 3 və n = 5 eyni dərəcədə etibarlı elementlərlə çoxluq ehtiyatı olan sistemin sıradan çıxma ehtimalı:
Q 3 = 3q 2 - 2q 3; Q 5 = 10q 3 - 15q 4 + 6q 5. (12)
Bu rezervasiya metodunun n=3 üçün səmərəliliyi B Q = q/(3q 2 - 2q 3) = 1/(3q - 2q 2) təşkil edir. Əgər q< 0,5, резервирование эффективно, при q = 0,5 надежность системы при резервировании не изменяется, а при q >0,5 artıqlıq etibarlılığın azalmasına səbəb olur.
Əksəriyyət ehtiyatı reaktorların və istilik avadanlığının mühafizə sistemlərində geniş istifadə olunur. Beləliklə, qazan barabanında həddindən artıq təzyiqdən qorunma sistemi Şəkildə göstərilmişdir. 11a, M1, M2, M3 elektrik kontaktlı manometrlər, güc rölesi CP və elektrik təzyiq relyef klapan K daxildir. Mühafizə sistemi üç təzyiqölçəndən hər hansı ikisinin kontaktları bağlandıqda işə salınır. Təzyiq ölçən kontaktlar üçün əlaqə diaqramı Şəkildə göstərilmişdir. 11, b. Bu cür sistemlərdə hər hansı iki cüt kontakt bağlandıqda cərəyan CP güc rölesinin sarımından keçir; Sistemdə "yanlış aktivləşdirmə" və ya "işləməmək" tipli nasazlıqlar üç manometrdən ikisinin müvafiq nasazlığı ilə baş verir, yəni bu ehtiyat metodu hər iki nasazlıq üçün eyni dərəcədə etibarlıdır.
düyü. 12
Element üzrə rezervasiya. Element qrupları və ya elementar artıqlığı olan ayrı-ayrı elementləri ehtiva edən sistemin etibarlılığı ümumi sabit ehtiyat düsturlarından (1), (2), (10) istifadə edilməklə hesablanır. Deməli, sistem k i tam ədədlərin çoxluğunun element-element artıqlığı olan n bölmədən ibarətdirsə, sistemin nasazlıqsız işləməsi ehtimalı
burada q ij i-ci ehtiyat bölməsinə daxil olan j-ci elementin sıradan çıxma ehtimalıdır.
Ümumi və elementlər üzrə artıqlığın effektivliyini müqayisə etmək üçün biz eyni n(k+1) sayda eyni dərəcədə etibarlı elementləri daxil edən iki sistemin uğursuzluq ehtimallarını müqayisə edirik (şək. 12). Birinci halda (şəkil 12, a) çoxluğu k olan n elementdən ibarət sistemin ümumi artıqlığı, ikinci halda (şək. 1 2, b) element-element artıqlığı ilə hər bir sistemin n elementindən k ehtiyat elementi var.
Paylaşılan ehtiyatla sistemin nasazlığı ehtimalı
Fərz etsək ki, hər bir elementin sıradan çıxma ehtimalı q<<1 и (1- q) n 1 - nq, получаем. Для раздельного резервирования, используя (13) и считая q<<1, получаем
Ümumi ilə müqayisədə elementlər üzrə rezervasiyanın səmərəliliyi n k olacaqdır. Artan n dərinliyi və k çoxluğu ilə onun səmərəliliyi artır. Elementar-element ehtiyatının istifadəsi məhdud etibarlılığı olan əlavə birləşdirici elementlərin tətbiqi ilə bağlıdır. Bu baxımdan, n>n opt olduqda artıqlığın optimal dərinliyi var, ehtiyatın səmərəliliyi azalır;
Daimi ehtiyat dedikdə, artıq sistemin bir və ya bir neçə elementinin sıradan çıxmasının bütövlükdə onun işinə təsir göstərməməsi nəzərdə tutulur. Elementlər daimi olaraq bağlıdır, dövrə yenidən qurulmur. Belə sistemləri yaratarkən elementlərin sıradan çıxması nəticəsində yaranan müxtəlif nəticələri nəzərə almaq lazımdır.
Bu ehtiyat metodunun diaqramı Şəkildə göstərilmişdir. 1
Lazımsız elementlər bütün istismar müddəti ərzində əsas elementə paralel olaraq bağlanır. Elementlər daimi olaraq bağlıdır. Uğursuz elementlər deaktiv edilmir. Sxemdə heç bir restrukturizasiya yoxdur.
b Üstünlük Bu sxem onun sadəliyi və işdə fasilələrin olmaması ilə bağlıdır.
b Dezavantaj - ehtiyat elementlərinin resurs istehlakı artdı, çünki daimi iş rejimindədirlər.
Bu üsul kiçik elementləri (relelər, rezistorlar, kiçik sxemlər və s.) rezerv edərkən ən uyğundur.
Ümumi və ayrıca rezervasiyalar var.
Ümumi rezervasiya- bu qorunan elementin bütövlükdə obyekt olduğu rezervasiyadır.
Ümumi ehtiyat sxemi Şəkildə göstərilmişdir. 2.
Ayrı rezervasiya- bu, ayrı-ayrı elementlərin və ya onların qruplarının qorunduğu rezervasiyadır. Ayrı-ayrı ehtiyat sxemi Şəkildə göstərilmişdir. 3.
Birinci halda, əsas sistemin sıradan çıxması üçün hər bir dövrədə bir elementin sıradan çıxması kifayətdir. İkinci halda, əsas dövrədən hər hansı bir element və bütün ehtiyat elementlər sıradan çıxdıqda sistem nasazlığı baş verir.
Müxtəlif ehtiyat üsullarını müqayisə etmək və ən etibarlı sistem və ya elementlərin sayı və ya başqa bir meyar əldə etmək nöqteyi-nəzərindən optimal olanı seçmək üçün müxtəlif növ ehtiyatlar hesablanır və müqayisə edilir.
Ümumi və ayrı iki növ sistem artıqlığını müqayisə edək. Fərz edək ki, bütün elementlər eynidir və uğursuzluq ehtimalı bərabərdir q.
ь Sonra ümumi rezervasiya üçün.
Əsas sistemin sıradan çıxma ehtimalı aşağıdakı kimi müəyyən edilir
Ehtiyatsız Q op sisteminin uğursuzluq ehtimalı bərabər olacaq
ь Ayrı-ayrı rezervasiya zamanı.
Əgər uğursuzluq ehtimalı çox kiçikdirsə, o zaman düsturların sağ tərəflərini n dərəcələrində sıralara genişləndirərək və q ilə şərtləri birdən böyük gücə laqeyd qoyaraq əldə edirik.
Sistemin artıqlığı üsullarının təsnifatı
Elektronikanın, radiotexnikanın, mexaniki elementlərin və elektrotexnikanın element bazasının hazırda əldə edilmiş etibarlılıq səviyyəsi λ=10 -6 ...10 -7 1/saat uğursuzluq dərəcəsi qiymətləri ilə xarakterizə olunur. Yaxın gələcəkdə bu səviyyəyə yüksələcəyini gözləmək olar λ= 10 -8 1/saat. Bu, N = 10 6 elementdən ibarət sistemin uğursuzluqları arasındakı vaxtı 100 saat dəyərinə qədər artırmağa imkan verəcəkdir ki, bu da açıq şəkildə kifayət deyil. Mürəkkəb sistemlərin tələb olunan etibarlılığına yalnız müxtəlif növ ehtiyatlardan istifadə etməklə nail olmaq olar.
Ehtiyat elementləri kifayət qədər etibarlı olmadıqda, obyektin müəyyən bir etibarlılıq səviyyəsini (xüsusilə nasaz işləməsini) təmin edən əsas vasitələrdən biridir.
GOST 27.002-89 uyğun olaraq rezervasiya obyektin bir və ya bir neçə elementi sıradan çıxdıqda onun istismar vəziyyətini saxlamaq üçün əlavə vasitələrdən və (və ya) imkanlardan istifadə edilməsidir. Beləliklə, artıqlıq artıqlıq tətbiq etməklə obyektin etibarlılığını artırmaq üsuludur. Öz növbəsində, artıqlıq - Bunlar obyektin müəyyən edilmiş funksiyaları yerinə yetirməsi üçün tələb olunan minimumdan artıq olan əlavə alətlər və (və ya) imkanlardır. Ehtiyatsızlığın tətbiq edilməsində məqsəd obyektin elementlərində nasazlıq baş verdikdən sonra onun normal fəaliyyətini təmin etməkdir.
Müxtəlif rezervasiya üsulları var. Onları aşağıdakı meyarlara görə ayırmaq məqsədəuyğundur (Şəkil 4.7): ehtiyatın növü, elementlərin birləşdirilməsi üsulu, ehtiyatın çoxluğu, ehtiyatın işə salınma üsulu, ehtiyatın iş rejimi, ehtiyatın bərpası.
Şəkil 4.7 – Artıqlıq üsullarının təsnifatı
Struktur ehtiyatsızlığı bəzən aparat (element, sxem) adlanır, obyekt strukturunun ehtiyat elementlərinin istifadəsini nəzərdə tutur. Struktur artıqlığın mahiyyəti ondan ibarətdir ki, obyektin minimum tələb olunan versiyasına əlavə elementlər daxil edilir. Artıq sistemin elementləri aşağıdakı adlara malikdir. Əsas element- elementlərinin nasazlığı olmadıqda obyektin tələb olunan funksiyaları yerinə yetirməsi üçün zəruri olan obyekt strukturunun elementi. Ehtiyat element - sonuncunun sıradan çıxması halında əsas elementin funksiyalarını yerinə yetirmək üçün nəzərdə tutulmuş obyektin elementi.
Əsas elementin tərifi obyektin əsas strukturunun minimallığı anlayışı ilə əlaqəli deyil, çünki bəzi iş rejimlərində əsas olan element digər şərtlərdə ehtiyat kimi xidmət edə bilər.
Qorunan element- əsas element, nasazlıq halında, onun üçün obyektdə ehtiyat element nəzərdə tutulur.
Şəkillər 4.8 – 4.10 elementlərin paralel qoşulması adlanan əsas və ehtiyat elementlərin əlaqə diaqramlarını göstərir. Elementlərin paralel bağlandığı sistem, yalnız bütün elementləri sıradan çıxdıqda uğursuz olan sistemdir.
Şəkil 4.8 – Elementlərin paralel qoşulması nümunəsi
a – sxematik diaqram, b – dizayn diaqramı
Şəkil 4.9 – SUKhTP elementlərinin paralel seriyalı qoşulması nümunəsi
a - funksional diaqram, b - dizayn diaqramı
Şəkil 4.10 – Elementlərin körpü bağlantısı nümunəsi
Müvəqqəti rezervasiya vaxt ehtiyatlarından istifadə ilə bağlıdır. Bu halda, obyektin lazımi işi yerinə yetirməsi üçün ayrılan vaxtın tələb olunan minimumdan açıq şəkildə çox olduğu güman edilir. Vaxt ehtiyatları obyektin məhsuldarlığını, onun elementlərinin ətalətini və s. artırmaqla yaradıla bilər.
Məlumat ehtiyat nüsxəsi- Bu, məlumat ehtiyatından istifadə edərək artıqlıqdır. İnformasiya ehtiyatının örnəkləri rabitə kanalı üzərindən eyni mesajın çoxsaylı ötürülməsidir; avadanlığın nasazlığı və müdaxilənin təsiri nəticəsində yaranan səhvləri aşkarlayan və düzəldən rabitə kanalları üzərindən məlumat ötürərkən müxtəlif kodların istifadəsi; informasiyanın işlənməsi, ötürülməsi və nümayişi zamanı lazımsız informasiya simvollarının tətbiqi. Həddindən artıq məlumat ötürülən məlumatdakı təhrifləri bu və ya digər dərəcədə kompensasiya etməyə və ya onları aradan qaldırmağa imkan verir.
Funksional artıqlıq- verilmiş funksiyanın müxtəlif üsullarla və texniki vasitələrlə yerinə yetirilə biləcəyi artıqlıq. Məsələn, informasiyanın avtomatlaşdırılmış idarəetmə sisteminə ötürülməsi funksiyası radiokanallar, teleqraf, telefon və digər rabitə vasitələrindən istifadə etməklə həyata keçirilə bilər. Buna görə də, adi orta etibarlılıq göstəriciləri (çatışmazlıqlar arasındakı orta vaxt, uğursuz işləmə ehtimalı və s.) qeyri-informativ olur və bu halda istifadə üçün kifayət qədər uyğun olur. Funksional etibarlılığı qiymətləndirmək üçün ən uyğun göstəricilər bunlardır: verilmiş funksiyanın yerinə yetirilməsi ehtimalı, funksiyanın yerinə yetirilməsi üçün orta vaxt, verilmiş funksiyanın yerinə yetirilməsi üçün mövcudluq dərəcəsi.
Yük ehtiyatı- bu, yük ehtiyatlarından istifadə edərək ehtiyatdır. Yük ehtiyatı, ilk növbədə, elementlərin onlara təsir edən yüklərə tab gətirmək qabiliyyətinin optimal ehtiyatlarının təmin edilməsindən ibarətdir. Yük ehtiyatının digər üsulları ilə əlavə qoruyucu və ya boşaltma elementləri tətbiq etmək mümkündür.
Sadalanan ehtiyat növləri ya bütövlükdə sistemə, ya da sistemin ayrı-ayrı elementlərinə və ya onların qruplarına tətbiq oluna bilər. Birinci halda, rezervasiya çağırılır ümumi, ikincidə - ayrı. Eyni obyektdə müxtəlif rezervasiya növlərinin birləşməsinə deyilir qarışıq.
Ehtiyat elementlərin daxil edilməsi üsuluna görə onlar daimi, dinamik, əvəzedici rezervasiya, sürüşmə və çoxluq rezervasiyasını fərqləndirirlər. Daimi rezervasiya- bu, elementinin sıradan çıxması halında obyektin strukturunu yenidən qurmadan rezervasiyadır. Daimi ehtiyat üçün əsas elementin sıradan çıxması halında ehtiyat elementi işə salmaq üçün heç bir xüsusi qurğunun tələb olunmaması, həmçinin işdə fasilənin olmaması vacibdir (Şəkil 4.11 - 4.13). Ən sadə halda daimi ehtiyat, keçid cihazları olmadan elementlərin paralel bağlanmasıdır.
Şəkil 4.13 – Həmişə işləyən ehtiyatla qarışıq ehtiyat
Dinamik rezervasiya- bu, elementinin nasazlığı baş verdikdə obyektin strukturunun yenidən qurulması ilə artıqlıqdır. Dinamik rezervasiya bir sıra növlərə malikdir.
Əvəzetmə yolu ilə rezervasiya- bu, əsas elementin funksiyalarının yalnız əsas element uğursuz olduqdan sonra ehtiyat nüsxəyə köçürüldüyü dinamik artıqlıqdır. Əvəzetmə yolu ilə ehtiyatın daxil edilməsi (Şəkil 4.14, 4.15) aşağıdakı üstünlüklərə malikdir:
– ehtiyat iş rejimini pozmur;
- ehtiyat elementlərin etibarlılığını daha çox qoruyur, çünki əsas elementlər işləyərkən onlar işləmir;
– bir neçə əsas element üçün ehtiyat elementdən istifadə etməyə imkan verir.
Dəyişdirmə ehtiyatının əhəmiyyətli bir çatışmazlığı kommutasiya cihazlarına ehtiyacdır. Ayrı-ayrı ehtiyatla, keçid cihazlarının sayı əsas elementlərin sayına bərabərdir ki, bu da bütün sistemin etibarlılığını əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər. Buna görə, böyük bölmələri və ya bütün sistemi dəyişdirməklə və bütün digər hallarda - keçid cihazlarının yüksək etibarlılığı ilə ehtiyat etmək faydalıdır.
Yayılan rezervasiya- bu, obyektin əsas elementləri qrupunun hər biri bu qrupdakı hər hansı uğursuz əsas elementi əvəz edə bilən bir və ya bir neçə ehtiyat element tərəfindən qorunduğu dəyişdirmə yolu ilə rezervasiyadır (Şəkil 4.16).
Şəkil 4.16 – Eyni tipli (a) və heterojen (b) elementlərlə sürüşmə rezervasiyası
İdarəetmə sistemlərində geniş istifadə olunur əksəriyyətin rezervasiyası("səsvermə" istifadə edərək). Bu üsul çoxluq və ya məntiqi element adlanan əlavə elementin istifadəsinə əsaslanır. Məntiq elementi eyni funksiyanı yerinə yetirən elementlərdən gələn siqnalları müqayisə etməyə imkan verir. Nəticələr uyğun gəlirsə, onlar cihazın çıxışına ötürülür.
Şəkil 4.17-də “3-dən 2” prinsipinə əsaslanan artıqlıq göstərilir, yəni. üçdən hər hansı iki uyğun gələn nəticə doğru sayılır və cihazın çıxışına ötürülür. Nəzarət və mühafizə sisteminin (CPS) alt sistemlərinin bir çox sxemləri bu prinsip əsasında qurulur. “5-dən 3” nisbətindən və s. istifadə edə bilərsiniz. Bu metodun əsas üstünlüyü elementlərin hər hansı növ nasazlığı zamanı etibarlılığın artırılması və informasiya-məntiqi obyektlərin etibarlılığının artırılmasıdır.
Şəkil 4.17 – Çoxluğun ehtiyatı
Ehtiyatsızlıq dərəcəsi artıqlığın çoxluğu ilə xarakterizə olunur. Ehtiyat nisbəti obyektin ehtiyat elementlərinin sayının onlar tərəfindən qorunan əsas elementlərin sayına nisbəti azalmamış kəsr kimi ifadə edilir. Tam ədəd çoxluğu ilə artıqlıq bir əsas elementin bir və ya bir neçə ehtiyat elementi tərəfindən ehtiyat nüsxəsini çıxardıqda baş verir.
Kəsirin çoxluğu ilə rezervasiya – Bu, eyni tipli iki və ya daha çox element bir və ya daha çox ehtiyat element tərəfindən qorunduğu zaman rezervasiyadır. Əsas elementlərin sayı ehtiyat elementlərin sayından çox olduqda, fraksiya ehtiyatının ən çox yayılmış variantıdır. Çoxluğu birə bərabər olan şərt çağırılır dublikasiya.
Qoruğun iş rejimindən asılı olaraq yüklü, yüngül və boşalmış ehtiyatlar olur. Yüklənmiş ehtiyat - Bu, əsas element rejimində olan bir və ya bir neçə ehtiyat elementi ehtiva edən ehtiyatdır. Güman edilir ki, yüklənmiş ehtiyatın elementləri ehtiyatda saxladıqları obyektin əsas elementləri ilə eyni dərəcədə etibarlılıq, davamlılıq və saxlama qabiliyyətinə malikdir. İşıq ehtiyatı - Bu, əsasdan daha az yüklənmiş rejimdə olan bir və ya bir neçə ehtiyat elementi ehtiva edən ehtiyatdır. Yüngül ehtiyat elementləri, bir qayda olaraq, əsas elementlərdən daha yüksək etibarlılıq, davamlılıq və saxlama səviyyəsinə malikdir. Yüklənməmiş ehtiyat- bu, əsas elementin funksiyalarını yerinə yetirməyə başlamazdan əvvəl boş rejimdə olan bir və ya bir neçə ehtiyat elementi ehtiva edən ehtiyatdır. Yüklənməmiş ehtiyatın elementləri üçün şərti olaraq onların heç vaxt sıradan çıxmaması və limit vəziyyətinə çatmaması nəzərdə tutulur.
Arızalar zamanı hər hansı bir və ya bir neçə ehtiyat elementin işləmə qabiliyyətinin istismar zamanı bərpa edilməli olduğu ehtiyat deyilir. bərpa ilə ehtiyat nüsxə,əks halda baş verir bərpa etmədən ehtiyat nüsxəsi. Ehtiyatın bərpası elementlərin işləmə qabiliyyətinə nəzarət etməklə təmin edilir. Artıqlıq varsa, bu xüsusilə vacibdir, çünki bu vəziyyətdə gizli uğursuzluqların sayı ehtiyatsızlıqdan daha çox ola bilər. İdeal olaraq, obyektin hər hansı elementinin nasazlığı gecikmədən aşkar edilir və uğursuz element dərhal dəyişdirilir və ya təmir edilir.
MÖVZU: “Rezervasiya üsullarının təsnifatı”
PLAN:
1. Artıqlıq və artıqlıq
2. Rezervasiya üsullarının təsnifatı
GOST 27.002-89-a uyğun olaraq, artıqlıq bir və ya bir neçə elementin sıradan çıxması halında obyektin işlək vəziyyətini saxlamaq üçün əlavə vasitələrdən və (və ya) imkanlardan istifadə etməkdir. Beləliklə, artıqlıq artıqlıq tətbiq etməklə obyektin etibarlılığını artırmaq üsuludur.
Öz növbəsində, artıqlıq obyektin müəyyən edilmiş funksiyaları yerinə yetirməsi üçün tələb olunan minimumdan artıq əlavə vasitələr və (və ya) imkanlardır. Ehtiyatsızlığın tətbiq edilməsində məqsəd obyektin elementlərində nasazlıq baş verdikdən sonra onun normal fəaliyyətini təmin etməkdir.
Müxtəlif rezervasiya üsulları var. Onları aşağıdakı meyarlara görə ayırmaq məqsədəuyğundur (şəkil 1): ehtiyatın növü, elementlərin birləşdirilməsi üsulu, ehtiyatın çoxluğu, ehtiyatın işə salınma üsulu, ehtiyatın iş rejimi, ehtiyatın bərpası.
Əsas elementin tərifi obyektin əsas strukturunun minimallığı anlayışı ilə əlaqəli deyil, çünki bəzi iş rejimlərində əsas olan element digər şərtlərdə ehtiyat kimi xidmət edə bilər.
Lazımsız element - əsas element, nasazlıq halında obyektdə ehtiyat element təmin edilir
Vaxt rezervasiyası vaxt ehtiyatlarından istifadə ilə bağlıdır. Bu halda, obyektin lazımi işi yerinə yetirməsi üçün ayrılan vaxtın tələb olunan minimumdan açıq şəkildə çox olduğu güman edilir. Vaxt ehtiyatları obyektin məhsuldarlığını, onun elementlərinin ətalətini və s. artırmaqla yaradıla bilər.
İnformasiya artıqlığı informasiya ehtiyatından istifadə etməklə artıqlıqdır. İnformasiya ehtiyatının örnəkləri rabitə kanalı üzərindən eyni mesajın çoxsaylı ötürülməsidir; avadanlığın nasazlığı və müdaxilənin təsiri nəticəsində yaranan səhvləri aşkarlayan və düzəldən rabitə kanalları üzərindən məlumat ötürərkən müxtəlif kodların istifadəsi; informasiyanın işlənməsi, ötürülməsi və nümayişi zamanı lazımsız informasiya simvollarının tətbiqi. Həddindən artıq məlumat ötürülən məlumatdakı təhrifləri bu və ya digər dərəcədə kompensasiya etməyə və ya onları aradan qaldırmağa imkan verir.
Funksional artıqlıq, verilmiş funksiyanın müxtəlif üsullarla və texniki vasitələrlə yerinə yetirilə biləcəyi artıqlıqdır. Məsələn, su ilə soyudulmuş güc reaktorunu tez bir zamanda söndürmək funksiyasına təhlükəsizlik çubuqlarının nüvəyə daxil edilməsi və ya bor məhlulu vurulması ilə əldə edilə bilər. Yaxud informasiyanın avtomatlaşdırılmış idarəetmə sisteminə ötürülməsi funksiyası radiokanallar, teleqraf, telefon və digər rabitə vasitələrindən istifadə etməklə həyata keçirilə bilər. Buna görə də, adi orta etibarlılıq göstəriciləri (çatışmazlıqlar arasındakı orta vaxt, uğursuz işləmə ehtimalı və s.) qeyri-informativ olur və bu halda istifadə üçün kifayət qədər uyğun olur. Funksional etibarlılığı qiymətləndirmək üçün ən uyğun göstəricilər: müəyyən bir funksiyanı yerinə yetirmə ehtimalı, bir funksiyanı yerinə yetirmək üçün orta vaxt, verilmiş bir funksiyanı yerinə yetirmək üçün mövcudluq dərəcəsi.
Yük ehtiyatı yük ehtiyatlarından istifadə etməklə artıqlıqdır. Yük ehtiyatı, ilk növbədə, elementlərin onlara təsir edən yüklərə tab gətirmək qabiliyyətinin optimal ehtiyatlarının təmin edilməsindən ibarətdir. Yük ehtiyatının digər üsulları ilə əlavə qoruyucu və ya boşaltma elementləri tətbiq etmək mümkündür
Ehtiyat elementlərin daxil edilməsi üsuluna görə onlar daimi, dinamik, əvəzedici rezervasiya, sürüşmə və çoxluq rezervasiyasını fərqləndirirlər. Daimi rezervasiya obyektin elementinin sıradan çıxması halında onun strukturunu yenidən təşkil etmədən rezervasiyadır. Daimi ehtiyat üçün əsas elementin sıradan çıxması halında ehtiyat elementi işə salmaq üçün heç bir xüsusi qurğuların tələb olunmaması və işində fasilənin olmaması vacibdir (Şəkil 5.2 və 5.3).
Ən sadə halda daimi ehtiyat, keçid cihazları olmadan elementlərin paralel bağlanmasıdır.
Dinamik artıqlıq, elementində nasazlıq baş verdikdə obyektin strukturunun yenidən qurulması ilə artıqlıqdır. Dinamik rezervasiya bir sıra növlərə malikdir.
