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1、基于马尔科夫的多路控制器可靠性及安全评估摇敖摇琪,等基于马尔科夫的多路控制器可靠性及安全评估ReliabilityandSafetyEvaluationBasedonMarkovModelforMulti鄄channelController敖摇琪摇张根宝(陕西科技大学电气与信息工程学院,陕西西安摇710021)摘摇要:在现代工业生产过程中,若控制器的安全性与可靠性较低,会使工业现场存在安全隐患,同时对提高工业生产效率有一定局限性。针对这些问题,通过对控制器系统建立马尔科夫模型来评估其可靠性及安全性。以嵌
2、入式为平台的多路控制器为实例,建立马尔科夫模型,并采用3种不同的方法求得系统的稳态可用率即系统的可靠度,从而实现对系统的可靠性分析。实践证明,该模型为设备及系统的有效诊断和维修提供了支持。关键词:多路控制器摇马尔科夫模型摇安全性摇可靠性摇可用率摇稳态中图分类号:TP202+.1摇摇摇摇文献标志码:AAbstract:Inmodernindustrialproductionprocess,ifthesecurityofcontrollerandreliabilityarenothighenough,saf
3、etyhazardswouldexistinindustrialscene,inaddition,thereislimitationforenhancingindustrialproductionefficiency.Aimingatthiscondition,itisproposedthatbyestablishingMarkovmodelforthecontrollersystem,thereliabilityandsafetycanbeevaluated.Withembeddedmulti鄄cha
4、nnelcontrollerasexample,Markovmodelisestablished,andsteadystateavailability,i.e.,thereliabilityofthesystemcanbeobtainedbythreedifferentmethods,thustoimplementreliabilityanalysisforthesystem.Thepracticeprovesthatthismodelprovidessupportsfordiagnosisandmai
5、ntenanceoftheequipmentandsystem.Keywords:Multi鄄channelcontroller摇Markovmodel摇Security摇Reliability摇Availability摇Steady鄄state修的调度性等。因此,本文以多路控制器为对象,建立0摇引言马尔科夫模型。该模型为该控制器及系统的维修与测[1]工业控制系统是自动化技术、计算机技术、网络通试提供了有效的依据。信技术和传感器技术相结合的产物,已被广泛应用于1摇多路控制器的特点诸如石油、化工、电力、冶
6、金等各种工业生产领域。随着工业控制系统的不断完善,工业控制器随之不断发本文安全评估的对象是以嵌入式系统为基础,以展,但同时也面临着一系列新的挑战和问题。ARM为内核的远程且通用的多路控制器,在控制过程工业控制器作为工业控制系统的核心部件,它的中,运用典型的PID算法,对被控参数进行调节。多路可靠性直接决定了整个控制系统的稳定、可靠和安全。控制器具有实时记录数据和报错预警的功能。由于工业控制器的软硬件随机失效导致的系统失效以多路控制器的主要特点有:淤能实现友好、操作便及维护过程中因误操作造成的设备故障,给
7、工业生产捷的用户图形界面;于能实现控制器的实时性、快速性现场造成了严重的生产事故,高温、高压、易燃易爆等和准确性;盂加入扩展接口,方便用户根据需求对内存因素还会造成严重的人身伤害和财产损失。如何有效的扩展;榆运用以太网通信电路,能实现控制器的通信[2-4]提升工业控制器的可靠性已经成为工业控制系统设计能力;虞在输入输出上能实现通用的多路控制。中的关键问题。多路控制器应使用不同参数的传感器去测量和获自动控制系统的安全性和可靠性已成为衡量系统取模拟量。例如运用最常见的温度传感器来测量获取是否完善的重要指标。
8、一个安全可靠的控制系统所带被控对象的温度参数。本文后续将以测量温度参数为来的经济效益不仅体现在减少停机时间、提高产品质例,对该控制器系统建立马尔可夫模型,并对其安全性[5]量、减少维修成本、降低投资风险等方面,还体现在维和可靠性进行评估。2摇安全与可靠性评估修改稿收到日期:2013-05-18。第一作者敖琪(1988-),女,现为陕西科技大学控制理论与控制工程现如今,工业控制器的功能越来越复杂,性能也越专业在读硕士研究生;主要从事嵌入式系统
