Độ tin cậy và tính sẵn sàng trong các hệ thống điều khiển và giám sát.pdf

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 20/08/2012, 11:04

Độ tin cậy và tính sẵn sàng trong các hệ thống điều khiển và giám sát. 02/11/2006© HMS - BM ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG, ĐHBK HÀ NỘIĐĐộộtin ctin cậậyyvvààttíínhnhssẵẵnnssààngngtrong ctrong cáác hc hệệththốốngngđđiiềềuukhikhiểển n vvààgigiáámmssáátt2CCááccchchủủđđềềzKhái niệm độ tin cậy và tính sẵn sàngzCác sách lược dự phòngzCác biện pháp dự phòng nóngzCơ chế an toànzCơ chế khởi động lạizCơ chế an toànzCơ chế bảo mậtzCơ chế bảo trì3ĐĐộộtin ctin cậậyyzKhả năng làm việc không gây ra lỗi của hệ thống, được đánh giá qua:–Thời gian trung bình tới khi gặp lỗi (Mean Time To Failure, MTTF)–Thời gian trung bình giữahai lầnlỗi (Mean Time Between Failures, MTBF) hoặc số lỗi trung bình trên một đơn vịthờigianzTính sẵn sàng phụ thuộc vào:– Độ tin cậy của từng thiết bị–Cấu trúc hệ thống– Đặc điểm hệ thống truyền thông–Biệnphápdự phòng nóng4TTíínhnhssẵẵnnssààngngzKhả năng hoạt động liên tụcbìnhthường– Đánh giá qua tỉ lệ giữatổng thờigian duy trìvận hành/ tổng thờigian dừng– Độ tin cậy quyết định tớitínhsẵnsàng, nhưng không đồng nghĩazTính sẵn sàng phụ thuộc vào:–Cơ chế dự phòng–Cơ chế an toàn–Cơ chế khởi động lại sau sự cố nguồn–Cơ chế bảo mật– Sách lượcbảo trì, khả năng bảotrì– .5ĐĐộộtin ctin cậậyyvvààttíínhnhssẵẵnnssààngngTT1LỖILỖILỖILỖILỖIT2 T3 T4Độ tin cậy ⇔ MTBF ≈(T0 + T1 + T2 + T3 + T4)/5Tính sẵn sàng ≈(T0 + T1 + T2 + T3 + T4)/T∑T∑T06CCơơchchếếddựựphphòngòngzYêu cầudự phòng:– Các thành phần quan trọng cần được dự phòng hoàn toàn để trường hợp lỗi một thành phần đơn (phần cứng & phần mềm) không làm mất đi tính năng do nó cung cấp–Lỗi mỗi module hoặc card được phép không gây ra tê liệt hơn một trạm vận hành hoặc một vòng điều khiển.zSách lượcdự phòng–Dự phòng lạnhzThay thế thiếtbị offlinezThay thế thiếtbị online–Dự phòng nóngzDự phòng cạnh tranh zDự phòng dự trữ7CCááccbibiệện phn phááppddựựphphònòng ng nóóngngzDự phòng CPU+nguồn: –Dự phòng cạnh tranh–Dự phòng dự trữ 1:1zDự phòng trạm điều khiển: –Dự phòng dự trữ 1:1, chuyển mạch kịp thời, trơn truzDự phòng dự trữ hệ thống mạng: –Dự phòng cáp truyền –Dự phòng module truyền thông và các thiết bị mạng khác, chuyển mạch kịp thời, trơn truzDự phòng vào/razDự phòng trạm vận hành 1:nzDự phòng trạm server 1:18CCááccccấấuutrtrúúccddựựphphòngòngccấấppđđiiềềuukhikhiểểnnPS CPUPS CPUPS CPU PS CPUPS CPUPS CPUControl busPS CPU PS CPUFieldbusPS IM PS IMDistributed I/OFieldbusFieldbus (dual)Fieldbus (dual)PS IM PS IMDistributed I/OControl busPS IM PS IMDistributed I/OPS IM PS IMDistributed I/O9CCááccttììnhnhhuhuốốngng"chuy"chuyểểnnmmạạchch""zLỗiphầncứng bộ điều khiển tích cựczLỗitruyền thông giữabộđiềukhiển tích cực và cácI/OzLỗi liên kết truyền thông giữabộđiềukhiển tích cực với mạng điều khiểnzTách bộ điều khiển tích cực ra khỏi giá đỡzYêu cầu chuyển mạchzLỗi nguồn cho bộ điều khiển tích cựczLỗi bộ nhớ của bộ điều khiểnzLỗi phần mềm "treo" (phát hiện thông qua cơ chếwatchdog và ngắt ngoại lệ).10CCááccccấấuutrtrúúccddựựphphòngòngccấấppĐĐKGSKGSOS OSOSSERVERSERVER(REDUNDANT)OSFACTORY BUSSYSTEM BUSOS OSOS OSFACTORY BUSSYSTEM BUS1:N1:N1:1[...]... niệm độ tin cậy và tính sẵn sàng z Các sách lược dự phịngz Các biện pháp dự phịng nóngzCơ chế an toànzCơ chế khởi động lạizCơ chế an toànzCơ chế bảo mậtzCơ chế bảo trì 4TTíínhnhssẵẵnnssààngngzKhả năng hoạt động liên tụcbìnhthường– Đánh giá qua tỉ lệ giữatổng thờigian duy trìvận hành/ tổng thờigian dừng– Độ tin cậy quyết định tớitínhsẵnsàng, nhưng khơng đồng nghĩaz Tính. .. pháp cần thiết (thay thế thiết bị, bảo dưỡng thiết bị, căn chỉnh, )z Các biện pháp chủ yếu:–Sử dụng các hệ thống phần mềm quản lý thiết bị, hỗ trợlập lịch bảo dưỡng định kỳ–Sử dụng các thiếtbịđo (nhiệt độ, dòng, áp, tốc độ, độ rung, tiếng ồn, ) –Sử dụng hệ thống phầnmềm phân tích và chẩn đốn lỗi (các hệ chuyên gia, các tác tử di động) 10CCááccccấấuutrtrúúccddựựphphòngòngccấấppĐĐKGSKGSOS... Các trạm điều khiển cần có khả năng tự phát hiện lỗi mất nguồn, thực hiện xử lý và đặt các tín hiệu ra về trạng thái an tồn, sau khi có nguồn trở lại phải có khả năng hồi phục trạng thái cũ– Các trạm vận hành phải có khả năng tự hồi phục trạng thái làm việc trước khi xảy ra sự cố–Tất cả các nút mạng phải có khả năng tự khởi động một cách độc lập với các nút khácz Các biện pháp thực hiện: Hệ. .. T3 + T4)/5 Tính sẵn sàng ≈(T0 + T1 + T2 + T3 + T4)/T∑T∑T0 11CCơơchchếếan toan toàànnhhệệththốốngngzTầm quan trọng:–Bảo vệ người và thiết bị trong các tình huống nguy hiểm–Chi phíthực hiện phần an toàn nhiều khi vượt xa phần điều khiển thuần túyzHai biện pháp chính:–Dừng khẩn cấp (Emergency Shutdown) :Thơng qua bấm nút dừng khẩn cấp hoặc tự động nhờ các cảm biến... dự trữ 1:1zDự phòng trạm điều khiển: –Dự phòng dự trữ 1:1, chuyển mạch kịp thời, trơn truzDự phòng dự trữ hệ thống mạng: –Dự phòng cáp truyền –Dự phịng module truyền thơng và các thiết bị mạng khác, chuyển mạch kịp thời, trơn truzDự phòng vào/razDự phòng trạm vận hành 1:nzDự phòng trạm server 1:1 6CCơơchchếếddựựphphòngòngzYêu cầudự phòng:– Các thành phần quan trọng... đi tính năng do nó cung cấp–Lỗi mỗi module hoặc card được phép không gây ra tê liệt hơn một trạm vận hành hoặc một vòng điều khiển. zSách lượcdự phòng–Dự phịng lạnhzThay thế thiếtbị offlinezThay thế thiếtbị online–Dự phịng nóngzDự phòng cạnh tranh zDự phòng dự trữ 5ĐĐộộ tin c tin cậậyyvvààttíínhnhssẵẵnnssààngngTT1LỖILỖILỖILỖILỖIT2 T3 T4 Độ tin cậy. .. sự cố–Tất cả các nút mạng phải có khả năng tự khởi động một cách độc lập với các nút khácz Các biện pháp thực hiện: Hệ điều hành tựđộng lưu giữ liên tục các dữ liệutrạngthái vào các vùng nhớ bền–Cáctrạm có cơ chế bắttay để đồng bộ hóa dữ liệuvàtiếptụclàmviệc sau khi khởi động lại 8CCááccccấấuutrtrúúccddựựphphòngòngccấấppđđiiềềuukhikhiểểnnPS CPUPS... tớitínhsẵnsàng, nhưng khơng đồng nghĩaz Tính sẵn sàng phụ thuộc vào:–Cơ chế dự phịng–Cơ chế an tồn–Cơ chế khởi động lại sau sự cố nguồn–Cơ chế bảo mật– Sách lượcbảo trì, khả năng bảotrì– 19BBảảootrtrììphphịngịngngngừừaazBảo trì phịng ngừa (preventive maintenance):–Phát hiện các tình trạng nguy cơ lỗi, trước khi lỗi xảy ra–Thực hiện các biện pháp cần thiết (thay thế thiết... (Emergency Shutdown) :Thơng qua bấm nút dừng khẩn cấp hoặc tự động nhờ các cảm biến chuyển mạch–Tín hiệu ra tương tự hỗ trợ chế độ an toàn khi mất liên lạc với trạm điều khiển hoặc khi phát hiện trạm điều khiển có lỗi (giữgiá trị cuối hoặc đưa về giá trị mặc định.z Các chuẩn thông dụng:– EN 60204–1: Safety of machinery – Electrical equipment of machines– EN 954–1: Safety of machinery – Safety . 02/11/2006© HMS - BM ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG, ĐHBK HÀ NỘI Độ tin ctin cậậyyvvààttíínhnhssẵẵnnssààngngtrong ctrong cáác hc hệ ththốốngngđđiiềềuukhikhiểển n vvààgigiáámmssáátt2CCááccchchủủđđềềzKhái. trung bình trên một đơn vịthờigianzTính sẵn sàng phụ thuộc vào:– Độ tin cậy của từng thiết bị–Cấu trúc hệ thống Đặc điểm hệ thống truyền thông–Biệnphápdự phòng

- Xem thêm -

Xem thêm: Độ tin cậy và tính sẵn sàng trong các hệ thống điều khiển và giám sát.pdf, Độ tin cậy và tính sẵn sàng trong các hệ thống điều khiển và giám sát.pdf,

Độ tin cậy và tính sẵn sàng trong các hệ thống điều khiển và giám sát.pdf

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Hình ảnh liên quan

Từ khóa liên quan

Tài liệu liên quan