Автоматическая система контроля

Автоматизация технологических процессов

Оценка эффективности иерархической ИИС

Для оценки эффективности иерархической структуры сравним надежность этой структуры с надежностью централизованной системы.

В качестве показателя надежности принимаем вероятность безотказной работы:

(17)

где λ - интенсивность отказов системы.

Если в системе имеется n1 объектов управления I ступени, то централизованная система содержит n1 линий связи и ЦОУ. Надежность работы этой системы:

, (18)

гдеPЦО(t) - вероятность безотказной работы ЦОУ;

PЛ(t) - вероятность безотказной работы линий связи.

Иерархическая структура содержит nП.О. промежуточных объектов и nП.Л. промежуточных линий связи. Надежность ее работы оценивается выражением

(19)

Формально по критерию надежности иерархическая структура эффективна при выполнении условия:

(20)

Определим показатели элементов иерархической структуры, при которых условие (20) будет выполняться.

С учетом (17) имеем

Количество промежуточных линий связи

(21)

Количество промежуточных объектов управления

(22)

Наибольшей надежностью обладает ЦОУ, поэтому примем допущение

(23)

то есть интенсивность отказов промежуточных объектов в а раз больше интенсивности отказов ЦОУ.

Промежуточные линии связи более короткие, чем линии связи централизованной системы, поэтому их надежность выше:

(24)

Из условия определяются требования к надежности промежуточных объектов и линий связи иерархической структуры:

; (25)

(26)

Построим зависимость a(k1) и b(k1) при числе ступеней p = 3.

Рисунок 5 - Графики зависимостей a = f(K) и b = f(K)

Анализ графиков показывает, что с ростом коэффициента ветвления иерархической структуры допускается снижение требований к надежности промежуточных объектов и линий связи

Построим зависимость a(p1) и b(p1) при постоянном коэффициенте ветвления k = 1,141(из пункта 3).

(27)

(28)

Рисунок 6 - Графики зависимостей a = f(p) и b = f(p)

Анализ графика показывает, что с увеличением числа ступеней надежность промежуточных объектов и линий связи необходимо повышать.

Заключение

В ходе выполнения курсовой работы можно сделать следующие выводы:

для минимизации общей длины линий связи иерархической структуры, объекты второй ступени должны располагаться как можно ближе к объектам первой ступени;

при исследовании зависимости величины относительной суммарной длины линий связи от числа ступеней было выявлено, что увеличение числа ступеней иерархической структуры снижает надежность ИИС, но уменьшает суммарную длину линий связи;

исследование зависимости величины относительного времени безотказной работы иерархической ИИС от величины коэффициента, определяющего связь между надежностью уровней ИИС, показало, что время безотказной работы ИИС снижается при возрастании интенсивности отказов нижних ступеней по сравнению с интенсивностью отказов ЦОУ до определённого значения. После этого значения время безотказной работы снижается незначительно и не зависит от взаимного соотношения уровней ИИС.

расчеты показали, что одной из реализаций данной системы является введение объектов управления между первой и второй ступенью системы (преобразование системы в четырехступенчатую), что приведёт к некоторой потере надежности системы, зато даст существенное уменьшение суммарной длины линий связи, но дальнейшее увеличение ступеней нецелесообразно, так как приведет к значительной потере надежности. Окончательный выбор варианта системы определяется требованиями к ней и условиями эксплуатации.

Другие статьи по теме

Использование микроконтроллеров при проектировании цифрового вольтметра Основной задачей при проектировании измерительных приборов было и остается достижение определенных метрологических характеристик. На разных этапах развития вычислительной техники эта зад ...

Использование IP-телефонии при ликвидации чрезвычайных ситуаций Без широкого применения средств связи, автоматизированных систем управления, использующих современные информационные, коммуникационные технологии и новейшую вычислительную технику, нево ...

Исследование рабочих характеристик гидроакустической станции В настоящее время активно развивается использование подводных лодок для проведения туристических круизов. За 10 лет построено несколько сотен туристических подводных лодок (ТПЛ). Водоизм ...