第三章集散控制系统性能指标的评估第一节集散控制系统的可靠性第二节集散控制系统的易操作性第三节集散控制系统的可组态性第四节集散控制系统的其他性能指标11．可靠性定义（1）指机器、零件或系统，在规定工作条件下，在规定的时间内具有正常工作性能的能力。（2）狭义的可靠性指一次性使用的机器、零件或系统的使用寿命。（3）集散控制系统可靠性是指广义的可靠性。它是可修复的机器、零件或系统，在使用中不发生故障，一旦发生故障又易修复，使之具有经常使用的性能。因此，它还包含了可维修性。第一节集散控制系统的可靠性一、可靠性22、衡量可靠性的指标可靠度、MTBF、MTTR及故障率。（1）可靠度（Reliability）用概率来表示零件、设备和系统的可靠程度，具体定义是：指机器、零件或系统，从开始工作起，在规定的使用条件下的工作周期内，达到所规定的性能，即无故障正常状态的概率，用R（t）表示即：第一节集散控制系统的可靠性0()()fNtRtN3（2）MTBF（MeanTimeBetweenFailures）：平均无故障时间指可以边修理边使用的机器、零件或系统，相邻故障期间的正常工作时间的平均值。（正常运行时间）选择MTBF值高的产品，将给我们带来更高的竞争力。（3）MTTR（MeanTimeToRepair）指设备或系统经过维修，恢复功能并投入正常运行所需要的平均时间。（故障时间）第一节集散控制系统的可靠性4（4）故障率（Fai1ureRate）通常指瞬时故障率。它是指能工作到某个时间的机器、零件或系统，在连续单位时间内发生故障的比例，用λ(t）表示。又称失效率、风险率。故障率等于t以后的单位时间内失效元件数与t时刻仍然有效的元件数之比。例如：正在运行中的100只硬碟，一年之内出了2次故障，则每个硬碟的故障率为0.02次/年。第一节集散控制系统的可靠性5例3-1（1）6000台产品,每天工作10小时,工作一个月后有6台失效,MTBF是多少？（2）1000台产品,每天工作24小时,工作一个月后有0.5台失效,MTBF是多少？（3）那当1000台产品,每天工作24小时,连续工作一个月,要使其MTBF为第一种情况时的值时,需使其失效低于多少台?6假定：寿命服从指数分布1)6000台*10小时*30天=1800000台时，一个月内坏了6台λ=6/180WMTBF=180W/6=30W小时2)1000台*24小时*30天=720000台时，一个月内坏了0.5台λ=0.5/72WMTBF=72W/0.5=144W小时3)6/180==2.4/72也就是说180W台时内坏了6台与72W内坏了2.4台是等效的答案71、维修性（Maintenance）定义指可修复的机器、零件或系统，发生故障后进行维修，使其恢复正常工作的能力。2、维修的三要素①机器、零件或系统是否被设计得容易维修；②进行维修的技术人员技能；③维修所需的备品备件、设备。这三者之间的相互联系关系到维修的速度快慢。第一节集散控制系统的可靠性二、可维修性83、在集散控制系统中，采用接插板的方法使零件易于维修，通过自诊断系统的诊断及面板故障显示使对维修人员的技能要求降低，必需的备品贮备使更换变得方便，这些措施使集散控制系统的维修性大大改善。第一节集散控制系统的可靠性94、衡量维修性的指标常用的有维修度和平均修复时间（1）维修度（Maintenabi1ity）可修复的机器、零件或系统，在规定的条件（指维修三要素）下，在规定时间（0，τ）内完成维修的概率。用M（τ）表示。第一节集散控制系统的可靠性【例3-2】某插接卡在运行中发生故障25件，其修复时间分别为：18，20，21，23，24，27，30，35，37，37，38，41，42，44，45，46，48，49，51，52，55，60，62，67，72（分）。则1小时维修度可由：M100%88%22（60）=2510（2）MTTR（MeanTimeToRepair）平均修复时间是故障发生后，需事后维修的时间的平均值。第一节集散控制系统的可靠性MTTR总维修时间总维修件数11三、提高可靠性的途径集散控制系统的可靠性是评估集散控制系统的一个重要性能指标。通常，制造厂商提供的可靠度数据都在99.99％至99.9999％。因此，在评估系统可靠性时，可以采用那些提高系统可靠性的措施来分析。除了系统制造时应该保证符合设计要求外，通常可以从可靠性设计和维修性两方面进行分析。第一节集散控制系统的可靠性121．可靠性设计的准...
