ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технические требования к информационной части систем защиты и возможность возникновения аварии из "Системы защиты потенциально опасных процессов химической технологии" Для эффективного функционирования АСЗ 11ри интенсификации потенциально опасных процессов химической технологии требуется информация, удовлетворяющая определенной специфике процессов. Выбор измерительных преобразователей (ИП) при синтезе информационной части автоматических систем защиты основывается на математической модели функционирования ИП в АСЗ. Эффективность функционирования информационной части АСЗ непосредственно зависит от технических характеристик ИП, часть которых (например, динамические свойства) поддается улучшению схемными методами. [c.55] В соответствии с ГОСТ 6263—70 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Термины и определения измерительный преобразователь определяется как средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем. Измерительный прибор определяется как средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем. Для категории средств измерений, охватывающей измерительные приборы и измерительные преобразователи, применяется термин измерительное устройство . [c.55] Из определения следует, что в информационной части АСЗ применяются измерительные преобразователи. Применение в системах защиты измерительных приборов подразумевает наличие человека-оператора, принимающего решения. [c.55] Все дальнейшие наши рассуждения и выводы относятся к измерительным преобразователям АСЗ, однако их можно при определенных допущениях распространить на все измерительные устройства. [c.55] Основной задачей информационной части является получение, преобразование и своевременная передача логическим устройствам информации об аварийном изменении параметров химико-технологического процесса (об аварийной ситуации). [c.55] Следовательно, критерием эффективности построения и функционирования информационной части должна быть характеристика возможности предотвратить аварию путем своевременного обнаружения аварийной ситуации или характеристика возможности аварии из-за несвоевременного обнаружения аварийной ситуации. [c.56] Возможность аварии обусловлена сочетанием случайных событий — возникновением аварийной ситуации, невыполнением своих функций АСЗ. Поэтому для математического описания связи между возможностью аварии и техническими характеристиками ТО, АСР и АСЗ используется аппарат теории вероятностей. [c.56] При нормальном режиме функционирования процесса ТО и АСР должны быть исправны. Аварийная ситуация может возникнуть при отказе ТО или АСР, а также в случае ошибочных действий оператора (например, неправильного смещения уставок АСР). Обычно при конструировании ТО и АСР предусматривается автоматическое блокирование запуска неправильно подготовленного процесса. Поэтому возможностью возникновения аварийной ситуации по вине оператора можно пренебречь. [c.56] Авария произойдет в том случае, если при возникновении аварийной ситуации АСЗ не выполнит своих функций. [c.56] Возможность того, что информационная часть АСЗ не выдаст или несвоевременно выдаст сигнал об аварийной ситуации, обусловлена в основном погрешностью измерения параметров химико-технологического процесса. [c.57] При измерении параметра, непрерывно меняющегося во времени, погрешность измерений следует определять как разность между результатом измерений, полученным ИП информационной части в данный момент времени и действительным значением измеряемого параметра процесса в тот же момент. В понятие погрешности измерений включаются любые отклонения от действительного значения, в том числе и весьма значительные. Эти отклонения могут быть вызваны отказами ИП, приводящими к невозможности измерения метрологическими отказами, характеризующимися превьпцением допускаемых значений по погрешности ИП запаздыванием показаний вследствие недостаточного быстродействия ИП (динамическая погрешность). [c.57] Таким образом, погрешность измерений, а следовательно, и возможность невыдачи сигнала об аварийной ситуации обусловлена не только статической погрешностью ИП, но также era надежностью и быстродействием (динамическими характеристиками). [c.57] Несрабатывание АСЗ из-за логических устройств и исполнительных механизмов обусловлено их отказами. [c.57] В формуле (2-3) Р (Я, А, т), Рим и Рду рассчитываются применительно к отказам, вызывающим несрабатывание АСЗ в случае возникновения аварийной ситуации. [c.57] Величина Р к, Л, х, 1) является вероятностью аварии по вине ИП. [c.58] Таким образом, формула (2-4) описывает зависимость между возможностью возникновения аварии и эффективностью функционирования измерительных устройств АСЗ, ее информационной части. [c.58] Обоснование необходимых технических характеристик ИП, исходя из условия эффективности их функционирования, сводится к минимизации затрат на разработку, изготовление и эксплуатацию ИП, а также затрат, вызванных снижением эффективности функционирования системы вследствие неидеальной работы ИП. Однако зависимость затрат на разработку, изготовление и эксплуатацию от технических характеристик ИП можно определить только приблизительно, что приводит к неустойчивости оптимальных решений. В то же время последствия несрабатывания АСЗ потенциально опасных химико-технологических установок могут привести к очень большим потерям (значительно превышающим затраты на разработку, изготовление и эксплуатацию) и даже к человеческим жертвам. С другой стороны, нецелесообразно бесконечно повышать точность, надежность и быстродействие ИП, так как это может вызвать неоправданные затраты, а мероприятия по улучшению характеристик ИП вступают в противоречия друг с другом. [c.58] Помимо выполнения условия (2-5), к ИП информационной части должно быть предъявлено второе требование — обеспечение минимальных потерь от так называемых ложных срабатываний (срабатывания АСЗ в случае отсутствия аварийной ситуации) по вине ИП. По причинам, аналогичным изложенным при рассмотрении возможности аварии, целесообразно отказаться от определения характеристик ИП путем минимизации суммы потерь от ложных срабатываний и затрат на проектирование, изготовление и эксплуатацию ИП. [c.58] Таким образом, задача выбора ИП, обеспечивающего эффективность функционирования информационной части АСЗ, заключается в определении характеристик точности, надежности и динамических характеристик, удовлетворяющих условиям (2-5) и (2-6). [c.59] Для решения неравенств (2-5) и (2-6) используем аналитическую связь между вероятностными характеристиками надежности,. точности (статической погрешности) и быстродействия (динамическими характеристиками) ИП и вероятностями, характеризующими эффективность функционирования информационной части АСЗ. [c.59] Вернуться к основной статье