Введение к работе
Актуальность работы. Вследствие изменения структуры угледобычи в добываемых углях непрерывно увеличивается содержание породы. Это предопределяет необходимость развития технологий обогащения угля с применением прогрессивных процессов. Таким образом, выдвигается настоятельная потребность в создании эффективных автоматизированных систем управления углеобогатительными процессами. Недоучет при проектировании факторов, влияющих на эффективность функционирования систем, может повлечь значительные материальные затраты .при их эксплуатации. Надежность систем АСУ ТП ОФ является одной из основных составляющих качества их функционирования, так как ее уровень оказывает существенное влияние на показатели экономической эффективности системы, сложность ее эксплуатации и, в конечном счете, определяет успех внедрения АСУ ТП в производство. Сложности решения задач оценки показателей надежности усугубляются, во-первых, тенденцией к непрерывному расширению и усложнению функций и структуры АСУ ТП, во-вторых, непрерывным возрастанием требований к надежности реализуемых АСУ ТП ввиду роста сложности, ответственности управляемых технологических процессов. В настоящее время отсутствуют работы по оценке указанных показателей, актуальной задачей остается и задача контроля показателей надежности в процессе эксплуатации систем, применяемых в угольной промышленности. Поэтому возникла необходимость выработкп общего подхода к проблеме оценки показателей надежности функционирования и решения задач, возникающих в связи с этой проблемой.
Работа выполнялась в ходе реализации региональной научно-технической и социально-экономической программы «Донбасс» (позиция 1.17.17) сотрудничества между Институтом кибернетики АН УССР и Луганским филиалом института «Гипроуглеавтоматизация» по проблеме «Разработка методов аналитической оценки технической эффективности и надежности сложных автоматических систем на предприятиях Минуглепрома СССР», на основании результатов которой
был разработан руководящий документ «Методические указания. Оценка показателей надежности функций АСУ ТП ОФ Минуглепрома СССР» РД 12.48.77—87, а также целевой комплексной научно-технической программы ГКНТ СССР на 1981 —1985 гг. О.Ц.026 (задание 01.24), в соответствии с тематическим планом института «Гипроуглеавтоматизация» и Луганского филиала института.
Цель работы. Разработка методики оценки показателей надежности функционирования АСУ ТП ОФ, обеспечивающей возможность расчета и учета этих показателей при проектировании и контроле уровня надежности в процессе эксплуатации.
Идея работы заключается в использовании универсальных критериев отказа выполняемых системой функций и обобщенных алгоритмов решения задач оценки показателей надежности с учетом принципиальных различий этих функций с точки зрения требований к надежности.
Научные положения, разработанные лично соискателем, и новизна:
1. Формулировка универсальных критериев отказа выполняемых системой функций, классификация функций системы в зависимости от критерия отказа, позволяющая свести решение большого числа задач к решению нескольких задач в общем виде.
- 2. Формулировка задач оценки показателей надежности функционирования АСУ ТП ОФ, аналитические выражения для решения задач, позволяющие учесть влияние характера потока требований на выполнение функций, нескольких различных потоков отказов, наличия системы диагностики отказов, при -предположении, что среди рассматриваемых случайных величин могут быть такие, закон распределения которых отличен от экспоненциального.
3. Алгоритм выбора метода расчета показателей надежности функций системы в зависимости от набора исходных данных.
Обоснованность и достоверность основных научных положений и рекомендаций, сформулированных в диссертационной работе, подтверждаются совпадением теоретических расчетов с фактическими данными с доверительной вероятностью 0,95 в 85—90% случаев.
Значение работы. Научное значение работы заключается в развитии методов решения задач оценки показателей надежности функционирования АСУ ТП ОФ и обобщении их на случаи решения аналогичных задач при анализе сложных многофункциональных систем, применяемых в других отраслях, имеющих подобный'функциональный состав.'-
Практическое значение работы заключается в разработке методики оценки показателей надежности функций АСУ ТП ОФ, создании набора алгоритмов прикладных программ для расчета упомянутых показателей, возможности применения результатов работы для контроля показателей надежности в процессе эксплуатации систем.
Реализация выводов и рекомендаций работы. Результаты диссертационной работы использованы при разработке руководящего документа «Методические указания. Оценка показателей надежности функций АСУ ТІЇ ОФ Мннуглепрома СССР» РД 12.48.77—87, утвержденного 04.12.87 г. Минугле-промом; при расчете показателей надежности функций проектов АСУ ТП ЦОФ «Свердловская» ПО «Антрацитуглеобо-гащение», ОФ разреза «Нерюнгринский» ПО «Якутуголь», ЦОФ «Сибирь» ПО «Кузбассуглеобогащение».
Апробация исследований. Результаты работы докладывались на заседании Республиканского семинара «Прикладные вопросы теории вероятностей и случайных процессов» Донецкого государственного университета в 1985—'1986 гг., Всесоюзной научно-технической конференции «Методы анализа надежности программного обеспечения вычислительных систем реального времени на основе моделей нечеткой логики и качественных описаний» (Киев, 1987 г.), ученом совете Луганского филиала института «Гнпроуглеавтоматизация» (1990), заседании кафедры автоматики и телемеханики Московского ордена Трудового Красного Зтсамени горного института (1989), научно-техническом семинаре института «Укр-НИИуглеобогащение» (Луганск, 1989).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из- введения, пяти глав и заключения, содержит 143 страницы машинописного текста, 14 рисунков, 13 таблиц, список использованной литературы из 145 наименований и 6 приложений.