адійність нерезервованої системи забезпечується наступними основними методами:
) вибором простих і стабільних схем, що враховують також можливості підвищення надійності системи при експлуатації;
) застосуванням якісних і перспективних елементів і вибором режимів роботи елементів, відповідних зниженим електричним навантажень;
) розробкою конструкції системи і приладів, що забезпечує мінімальні навантаження на систему і елементи, а також зручність обслуговування системи.
Підвищення надійності систем при експлуатації
Якщо в результаті проектування нерезервованої системи не вдається забезпечити необхідну безвідмовність, можна застосовувати такі методи підвищення надійності системи при експлуатації:
) зворотні зв'язки;
) резервування.
Застосування негативних зворотних зв'язків дозволяє стабілізувати параметри окремих вузлів, блоків і приладів системи, т. е. зменшувати ймовірність відмови системи внаслідок поступових відмов. У ряді випадків корисно застосовувати позитивні зворотні зв'язки.
Підвищення надійності виробів і систем може бути досягнуто за допомогою резервування.
Резервування буває інформаційне, тимчасове, функціональне, апаратурне і структурний. Розглянемо два останніх види резервування. Апаратурне резервування забезпечується застосуванням декількох однакових пристроїв для досягнення заданої мети, наприклад, прийом і запис унікальної інформації одночасно на 2-3 пристрою. Структурний (схемне) резервування полягає в застосуванні спеціальних схем з'єднань основного і резервного елементів.
Використовують поелементне резервування і резервування всього ланцюга основних елементів (навантажений резерв) (рис. 8.1 а, б). У повністю резервованої системі відмова одного або декількох елементів не призводить до відмови всієї системи. При постійному резервуванні, яке іноді називають пасивним, резервні пристрої постійно включені в схему, при цьому до моменту ремонту включеними в схему залишаються і отказавшие пристрою. Постійне резервування відрізняється простотою схем, можливістю застосування до різноманітних конструкцій (системам, приладам, вузлам, елементам) і навіть до внутріелементним зв'язкам. Найбільш ефективно постійне резервування для елементів і внутріелементних зв'язків.
Істотним недоліком постійного резервування є зміна параметрів схеми і режимів роботи при відмовах резервних пристроїв, що в деяких випадках неприпустимо. Певні технічні труднощі зустрічаються також при резервуванні пристроїв, що характеризуються двома типами відмов (обрив і коротке замикання). Крім того, для ряду пристроїв автоматичних систем постійне резервування технічно важко здійснити, а в деяких випадках навіть неможливо.
Рис. 8.1 Схеми резервування: а - поелементного; б - спільного; в - поелементного заміщенням; г -т загального заміщенням; д - мажоритарного; ОЕ - основний елемент; РЕ - резервний елемент
Як і кожному способу підвищення безвідмовності, пов'язаному із застосуванням більшої кількості елементів, ніж це потрібно функціональною схемою, постійному резервуванню притаманні також недоліки, пов'язані зі збільшенням ваги, обсягу, вартості апаратури і ускладненням експлуатації. Вага системи з постійним резервуванням може бути значно зменшений завдяки застосуванню мікромініатюрних і молекулярних елементів.
Резервування за поелементним заміщенням (ненавантажений резерв). Гідність - у збереженні ресурсу резервних елементів. Недолік - в додатковій можливості відмови переключающего елемента (рис. 8.1 в).
Резервування за загальним заміщенням (ненавантажений резерв (рис. 8.1 г)). Загальне правило, яке можна застосовувати в схемном резервуванні, свідчить: чим дрібніше масштаб резервування, тим більше надійність.
Широко використовується схема мажоритарного резервування, яка носить також назву «схема голосування з трьох по два». Несправний канал автоматично виключається з лінії передачі інформації (рис. 8.1 д).
Резервування здійснюють також із застосуванням логічних схем. Таке резервування називають активним. Застосування логічних схем забезпечує незмінність параметрів схеми при відмовах елементів, підвищує безвідмовність системи при їх використанні для пристроїв, що характеризуються відмовами двох типів, дозволяє зберігати ресурс резервних пристроїв, що знаходяться в режимі очікування в ненавантаженому стані. Резервування за логічними схемами неминуче пов'язане із застосуванням додаткових пристроїв у вигляді індикаторів відмови, перемикачів і т. Д.
Надійність автоматичної системи може в значній мірі знизитися також пі...
