13-mavzu. Avtomatik tizimlarni ishlash vaqtida ishonchliligini ta‘minlash

Аvtomatik sistemalarni ishdan chiqishini оldini olish.
Avtomatlashtirilgan ma'lumotlarni yig'ish va boshqarish tizimlarining ishonchliligi eng muhim ko'rsatkichlardan biridir. Qurilmaning boshqarish panelini ishlash aniqligi ularning to'g'ri ishlashiga bog'liqTizimning ishlash sikli – bu texnik qurilma, uskunalar, vositalar yoki tizimlar zarar ko'rganligiga qaramasdan asosiy funksiyalarini bajarish qobiliyati hisoblanadi. Xatolik va zarar tushunchasining noaniqligi tufayli ularning aniqligi ularning ikki kichik qismini chiqarishga olib keldi: "katta" xatolik - buzilish, "ruxsat etilgan" xatolik esa – nuqson (defekt) deb ta‘riflandi. Nuqsonnini tekshirish darajasi tasodifiy tanlangan chiqishda buzilishini aniqlash ehtimoli sifatida tavsiflanadi. Yuqori ishonchlilik bilan tizimlarni yaratish uchun ko'plab prinsiplar qo'llaniladi: soddalashtirish prinsipi, nazorat prinsipi, zahiralash prinsipi.
Zahiralashda, ob'ektning ishdan chiqishi uchun muayyan texnik vositalardan foydalanish tushuniladi. Xuddi shunday, elementning ishlamay qolishi ham energiya yoki materialni qiymatiga bog‘liq holda sodir bo'lishini kuzatishi mumkin. Shunday qilib, xavf modul va uning zaxira elementlari tomonidan olib boriladi. Ushbu xavflar modulning ishdan chiqishi va elementning ishdan chiqishi tufayli yuzaga keladigan xavflarga bo'linishi kerak. Faol zahiralash holatida elementlarning buzilishlari soni elementlarning soniga mos ravishda ortadi. Passiv zahiralashda esa - elementlarning buzilishlari soni zahira qiymatdan kam emas, modulning ishdan chiqish soni kamayadi. Shunday qilib, zaxira elementlari sonining ko'payishi, hech bo'lmaganda, potentsial xavfni nolga tushirmaydi.
Xavfli ta'sirlar ostida TJ ABT faoliyat ko'rsatadigan korxona xodimlari va infratuzilmasiga yo'naltirilishi mumkin va bu holda bu ta'sirlar zarar yetkazishi mumkin. Xodimlar va infratuzilmaga ta'sir qilish bilan bir qatorda, bitta tizim modulining ishdan chiqishi natijasida paydo bo'lgan xavfli ta'sir tizimning boshqa modullariga ta'sir qilishi va ularning ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin. TJ ABT turli mantiqiy va dasturiy tuzilishga ega.
2-rasm. Tizimda ketma-ket ulangan modullarning ishlash sxemasi.
Tizimning barcha modullari ketma-ket ulangan bo'lsa, kamida bitta modulning buzilishi butun tizimning ishdan chiqishiga olib keladi (Rasm.2.).
Rasmda ko'rsatilgan.1 tizimi 2 modulining ishlamay qolishi 3 modulining bog‘liqligini keltirib chiqaradi, ammo bunga qaramay, 2 modulining ishdan chiqishi tufayli tizim noto'g'ri ishlaydi. Tizim bir nechta funksiyalarni bajaradigan bo'lsa-da, ammo barcha elementlar har qanday funksiyani bajarishda ishtirok etmaydi. Keyin bitta modulning ishdan chiqishi faqatgina ishtirok etadigan funksiyalarning buzilishiga olib keladi. Odatda, bir TJ ABT bir nechta funksiyalarni bajaradi. Xuddi shu texnologik jarayon (TJ), bir butun sifatida qaralsa-da, ko'pincha bir nechta funksiyalarni bajaradi. Bundan tashqari, ABT ning o'zi ham jarayonga ta'sir qilmaydigan funksiyalarga ega bo‘ladi.
3-rasm. Ko‘p funksiyali ABT ni ishlash sxemasi.
Eng tez-tez TJ ABT bir funksional ketma-ketlikda, yakuniy mahsulot ishlab chiqarish vazifasini bajaradi, boshqa vazifalari, asosan tizimi parametrlarini nazorat qilishi mumkin. Ba'zi hollarda, zahiradagi elementning ishdan chiqishi asosiy elementga ta'sir qilishi mumkin. Bir necha marta himoyalangan modul uning elementi buzilgan bo'lsa, u ishonchli, mantiqiy ravishda bog'liq bo'lmagan ketma-ketlikni buzishi va umuman xavfli bo'lishi mumkin. Rasm. 3. da yuqoridagilarni ko'rsatadi. Ikki funksiyani bajaradigan tizim mavjud. Birinchi funksiya 1 va 2 modullari, ikkinchisi – 1 va 3 tomonidan amalga oshiriladi. Va shu tariqa 2 moduli takrorlanadi. 2.2 modulining 2 zaxira elementining buzilishi birinchi funksiyaning bajarilishiga olib kelmaydi. Biroq, bu xatolik 3 modulining bog‘liqligini keltirib chiqaradi va shuning uchun ikkinchi funksiyani bajarish to'xtatiladi.
4-rasm. Zahiralangan tizimning ishlash sxemasi.
Shunday qilib, bitta modulning ortiqcha ishlashi uning noto'g'ri ishlashiga to'sqinlik qiladi, biroq ayni paytda boshqa tizim modullarining buzilishiga olib keladi va shuning uchun boshqa funksiyalarni bajarmaydi. Shuning uchun, ishonchsizlikni hisoblashda, tizimning ishdan chiqishi ehtimoligini hisobga olish kerak. Hisoblashga bog'liq xatoliklar tizimining ishonchlilik modelini o'zgartiradi. Ikkita ketma-ket ulangan modullardan tashkil topgan tizimni oling, ikkinchi modul esa n-ta zahiraga ega. P1 – birinchi modul elementining muammosiz ishlashi ehtimoli; P2 -ikkinchi modul elementining muammosiz ishlashi ehtimoli.
Ikkinchi modulning har bir elementi birinchi modulning noto'g'ri ishlashiga olib kelishi mumkin.
Bu yerda, P - birinchi va ikkinchi modulni ishdan chiqish ehtimoli. Tizim quyidagi holatlarda ishlaydi: S1 - birinchi modul to'g'ri ishlaydi; S2 – ikkinchi modul elementlaridan kamida bittasi ishlaydi; S3 - ikkinchi elementdan kelib chiqqan birinchi modulning tegishli bo'lmasligi kerak. Shunday qilib, tizimning ishonchliligi uchun quyidagi ifoda to'g'ri bo'lishi kerak:
S1 ehtimoli P1 va P2 hodisa ehtimoli quyida berilgan formula bilan aniqlanadi:
S3 hodisa ehtimoli bir vaqtning o'zida ikkita hodisaning teskari ehtimoli (ikkinchi modul elementining buzilishi va ularga bog‘liqligini chaqirish):
Buni hisobga olgan holda muammosiz ishlash ehtimoli quyidagicha hisoblanadi:
Ushbu ifoda bir vaqtning o'zida buzilishlarni hisobga olgan holda tizimining ishonchlilik zaxirasini oshirishni ko'rsatadi. Shuning uchun, tizimlarning ishonchliligini oshirish uchun zahiralash elementlarning kiritilishidan farqli o'laroq, ishonchlilikni oshirish usullari va xavfli ta'sirlarni oldini olish choralarini qo'llash kerak. Shunday qilib, TJ ABT ning ishonchliligini baholashda taqdim etilgan yondashuvning rasmiylashtirilishi, boshqarish modelini yaratishga imkon beradi.