Módszertan a funkcionális csomópontok hibáinak intenzitásának becsléséhez integrált rendszerek

Baryshnikov a.v.

(Fsue Research Institute "Automation")

1. Bemutatkozás

A rádió-elektronikus berendezések megbízhatóságának megjósolása (REC) releváns szinte minden modern műszaki rendszer számára. Figyelembe véve, hogy az Rea magában foglalja elektromos alkatrészekA technikák kidolgozásának feladata, hogy értékelje az ilyen alkatrészek hibáinak (IO) intenzitását. Gyakran előfordulhat, hogy a REA fejlesztéséről szóló technikai feladatok (TK) által bemutatott megbízhatóság technikai követelményei ellentétesek a REC súlyának és dimenzióinak követelményeinek, amelyek nem teszik lehetővé a TK követelményeit például , Duplikáció.

Számos REC típusú, az emelkedett megbízhatósági követelmények bemutatják az egy kristályba elhelyezett eszközök vezérlését, a berendezés alapvető funkcionális szerelvényekkel. Például a 2. modul kiegészítő séma, amely biztosítja a berendezések bármely blokkjának fő és duplikáló csomópontjainak ellenőrzését. A megnövekedett megbízhatósági követelmények bármilyen memóriaterületeket is készíthetnek, amelyekben a berendezés működéséhez szükséges információkat a berendezés üzemeltetéséhez szükséges információk tárolják.

A javasolt technika lehetővé teszi a mikrokircuit különböző funkcionális területeinek IO értékelését. A memóriakártyákban: Működési tárolóeszközök (RAM), állandó tárolóeszközök (ROM), újraprogramozott tárolóeszközök (RPPU), ezek a meghajtók, a dekóderek és a vezérlőkörek hibáinak intenzitása. A mikrokontrollerek és mikroprocesszorok rendszereiben a technika lehetővé teszi a memória régiók, az aritmetikai logikai eszköz, az analóg-digitális és digitális analóg átalakítók stb. A programozható logikai integrált áramkörökben (plist) és a fő funkcionális csomópontok, amelyekből az FPGA a következőket tartalmazza: konfigurálható logikai egység, bemeneti / kimeneti egység, memória terület, jtag stb. A technika lehetővé teszi, hogy meghatározza a chip, egy memóriacella, és bizonyos esetekben és az egyes tranzisztorok egyik kimenetének IO-ját.

2. A technika célja és hatálya

A technika célja, hogy értékelje a chipek különböző funkcionális szerelvényeinek működési IO λ e λ e-jét: mikroprocesszorok, mikrokontrollerek, memória chipek, programozható logikai integrált áramkörök. Különösen a memória kristályterületei, valamint a külföldi eljárások tároló tárolóeszközeinek IO sejtjei, beleértve a mikroprocesszorokat, az FPGA-t is. Sajnos a házakról szóló információk hiánya nem teszi lehetővé a hazai chipek módszertan alkalmazását.

Az IO megadott ezt a technikát a forrás kiszámításához szükséges adatok reluctal jellemzőit során mérnöki tanulmányokat a berendezés.

A technika tartalmaz egy IO-számítási algoritmust, egy algoritmust a kapott számítási eredmények ellenőrzésére, példák a mikroprocesszor funkcionális csomópontjainak kiszámítására, a memóriamegóriákra, a programozható logikai sémákra.

3. A módszertan elfogadása

A technika a következő feltételezéseken alapul:

Az elemek kudarcai függetlenek;

Az IO chip állandó.

Ezenkívül ezek a feltételezések megmutatták az IO chip szétválasztásának lehetőségét a burkolaton és a kristályhiba intenzitásának.

4. Eredeti adatok

1. Funkcionális célú chip: mikroprocesszor, mikrokontroller, memória, plis stb.

2. A gyártási chipek technológiája: bipoláris, CMOS.

3. A mikrocirkódok intenzitásának visszaállítása.

4. A Microcircuit blokkdiagramja.

5.Típus és a memóriaállványok mennyisége.

6. A test következtetéseinek száma.

5.1. Az IO-chip ismert értékei szerint meghatározzák a test és a kristály NE értékét.

5.2. Az IE Crystal értékének megállapított értéke szerint a memória chip esetében a típus- és gyártási technológiáján alapul, a meghajtó meghajtója, dekódolási sémák, vezérlőkörek kiszámítása. A számítás szabványos építésen alapul elektromos sémáka meghajtót szolgálja.

5.3. Egy mikroprocesszort vagy mikrokontrollert számítás alkalmazásával kapott eredmények az előző bekezdésben, a memória régiók határozzák meg. Az IO-kristály és a memória régiók talált értékei közötti különbség a chip fennmaradó részének értéke.

5.4. Az FPGA családnak az IO-kristályok ismert értékei szerint funkcionális összetételük és az egyszeri csomópontok száma, a lineáris egyenletek rendszere összeáll. A rendszer minden egyenletét az FPGA család egyik tünetevőjéhez fordítják. A rendszer egyenleteinek jobb oldala a számukon lévő bizonyos típusú funkcionális csomópontok értékeinek értéke. A rendszer egyes egyenleteinek bal oldala az FPGA egy adott modelljének IO-kristályának értéke a családból.

Maximális összeg A rendszeregyenletek megegyeznek a családban lévő FPG-k számával.

Az egyenletek rendszerének megoldása lehetővé teszi az FPGA funkcionális csomópontok értékeit.

5.5. Az előző bekezdésekben kapott számítás eredményei alapján az egyes memóriakejtek értéke, az adott blokkdiagram chipje vagy tranzisztorának kimenete megtalálható, ha az elektromos vezető csomópont-séma ismert.

5.6. A memória-chip számításának eredményeinek ellenőrzése az IO-értéket egy másik memória chiphez való összehasonlításával végezzük szabványos módszer, A chip IO értékével, az e szakasz 5.2. Bekezdésében kapott adatok alapján számítva.

5.7. Az FPGA számításának eredményeinek ellenőrzése az FPGA által megfontolt család egyik tüneteinek IO-kristályának kiszámításával történik, amely nem szerepel az egyenletrendszerben. A számítás az e partíció 5.4. Szakaszában kapott funkcionális csomópontok értékeivel, valamint az FPGA kapott értékének összehasonlítása az IO értékével, amelyet standard módszerekkel számítanak ki.

6. A mikrokrokrikus hibák intenzitásának előrejelzésére szolgáló eljárás elemzése a kristályhiba és a hadtest intenzitásának mértékében a chiphibák intenzitásának elválasztásának lehetőségével

IO Crystal, Hull és külső következtetések Mikroáramkörök határozzuk meg a matematikai modell előrejelzésére Io külföldi integrált áramkörök mindegyik modell az IP.

Elemezzük a matematikai modell feltételeit a művelet kiszámításához

io λ. e digitális és analóg integrált áramkörök a külföldi termelés:

λ e \u003d (1 π t + 2 π e) π q π l, (1),

ahol: C 1 az IO IP összetevője az integráció mértékétől függően;

π t - Az együttható figyelembe véve a kristály túlmelegedését viszonylag környező;

C 2 - az IO IP összetevője a test típusától függően;

- π E az együttható, figyelembe véve az REA működési feltételeinek merevségét (működési csoport);

- π Q egy olyan együttható, amely figyelembe veszi az ERI gyártásának minőségét;

- π l-cella, figyelembe véve a műhelyet technikai folyamat ERI gyártása;

Ez a kifejezés tisztességes chipek mind bipoláris és MOS technológia, és magában foglalja a digitális és analóg rendszerek, a programozható logikai mátrixok és pls, memóriachipek, MICROPRO-feldolgozók.

A becsült IO integrált chip matematikai modellje, az eredeti forráshoz, amelynek az amerikai védelmi minisztérium szabványa a két feltétel összege. Az első kifejezés jellemzi a kristály integrációjának fokozásával és a mikrocirk (C1, π t koefficiensek), a második kifejezés jellemzi a hajótest típusához kapcsolódó kudarcokat, a test következtetéseinek számát és Működési feltételek (C 2, - π E együtthatók).

Az ilyen szétválasztást azzal magyarázzuk, hogy ugyanazt a chipet különböző típusú épületekben való kiadásának lehetősége lényegesen különbözik a megbízhatóságukban (rezgés, feszesség, higroszkóposság, stb.). Az első kifejezést az IO-definiált kristályként jelöli (Λkr ), és a második a helyzet (ΛKorp).

(1):

λkr \u003d C 1 π t π l, λKorp \u003d C 2 π e π π l (2)

Ezután a chip egyik következtetése IO egyenlő:

λ 1 \u003d λKorp / n kimenet \u003d C 2 π e π l / n kimenet,

ahol n kimenet az integrált áramkör házában levő következtetések száma.

Megtaláljuk az ügy esetének arányát az operatív IO chipre:

λKorp / λ. e \u003d C 2 π e и π l / (c 1 π t + c 2 π e) π π L \u003d C 2 π E / (C 1 π t + C 2 π E) (3)

Ezt a kifejezést a testtípus hatásának szempontjából elemezzük, a következtetések számát, a kristály túlmelegedését a kristályban eloszlatott teljesítmény miatt, a működési körülmények merevsége miatt.

6.1. Az üzemi feltételek keménységének hatása

A numerátor és a kifejezés nevezője (3) a π e arányban:

λKorp / λ. e \u003d C 2 / (1 π t / π e + C 2) (4)

A kifejezés (4) elemzése azt mutatja, hogy az eset esetének százalékos aránya és az operatív IO-chip a működési csoporttól függ: a berendezés keményebb működési feltételei (az π E-hez való együttható értéke), annál nagyobb a nagyobb A kudarc töredéke a testhibákra esik (a 4. egyenletben a denominátor csökken) és a hozzáállásΛKorp / λe, hogy 1-re törekedjen.

6.2. A test típusának hatása és a lakhatási következtetések száma

A C 2 arány (3) numerátorának és nevezőinek kiválasztása:

λKorp / λ. e \u003d π e / (1 π t / s 2 + π e) (5)

Az expresszió (5) elemzése azt mutatja, hogy a test és az operatív IO-chip százalékos aránya az 1 és C2-es együtthatók arányától függ, azaz az 1. és a 2. A chip és a testparaméterek integrációjának mértékétől: több mennyiség Elemek a chipben (C 1 koefficiens), a kudarcok kisebb aránya az esethibákra esik (arányλKorp / λ. e zérusra törekszik), és minél többet a következtetések összege, annál nagyobb a súlya az ügy kudarcainak (hozzáállás)λKorp / λ. u arra törekedni, hogy 1).

6.3. A hatalom a kristályban eloszlatott

A kifejezéstől (3) látható, hogy a π t növekedésével (a kristály túlmelegedését tükröződő együttható a kristályban disszipált teljesítmény miatt), a szelepegyenlet értéke növekszik, és következésképpen a frakció az esetenkénti hibák csökkenése és a kristályhibák nagyobb relatív súlyt szereznek.

Kimenet:

A kapcsolat változási értékének elemzése λKorp / λ. e (3. egyenlet) a testtípustól függően a következtetések mennyisége, a kristály túlmelegedése a kristályban eloszlatott teljesítmény miatt és a működési körülmények merevségének köszönhetően azt mutatta, hogy az (1) egyenlet első ciklusa jellemzi a kristály működési IO-jét , A második - a test és az egyenlet működési IU (2) alkalmazható az operatív IO közvetlenül a félvezető kristály, a ház és az IO a test következtetéseinek becslésére. Az operatív IO-kristály értéke a mikrokrokiuit funkcionális csomópontok IO értékének értékeléséhez forrásanyagként használható.

7. A tárolóeszközök memóriacellájának hibáinak intenzitásának kiszámítása, amelyek a memória mikrokrokiuit, mikroprocesszorok és mikrokontrollerek részét képezik.

Az IO meghatározásához, amely a félvezető információ bitjein fordul elő, figyelembe vesszük összetételét. Bármilyen típusú félvezető memória tartalmazza :

1) Hajtás

2) keretezési rendszer:

o Címrész (kis- és oszlop dekóderek)

o Számrész (írjon és olvassa el és olvassa az erősítőket)

o Helyi vezérlőegység - a tárolási, felvételi módok, regeneráció (dinamikus memória) és törlési információ (RPPU) koordinációját hordozza.

7.1. A tranzisztorok számának becslése a memória különböző területein.

Tekintsük az IO rétegek minden összetevőjét. Az IO memória általános értéke a különböző típusú különböző típusú különböző típusú csipeszek esetében. A burkolatokat és a kristályokat a munka 5. szakaszának megfelelően kell kiszámítani.

Sajnálatos módon a külföldi memória chipek műszaki anyagaiban nincsenek teljes számú elem a mikrocirkuuitban, és csak a meghajtó információs kapacitása meghajtható. Tekintettel arra, hogy minden memória típusa standard blokkokat tartalmaz, becsüljük a memória chipben szereplő elemek számát a meghajtó alapján. Ehhez fontolja meg a memória minden blokkjának konstrukciójának áramkörét.

7.1.1. Meghajtó ram

A TTLS, az ESL, MOS és a CMOS-technológiák szerint készült RAM tárolási rátainak elektromos koncepcióit adják meg. Az 1. táblázat azt mutatja, hogy a tranzisztorok száma, amelyekből egy memóriacellát (1 bit a RAM) készítenek.

1. táblázat: A tranzisztorok száma egy memória sejtmemóriában

A RAM típusa	Gyártási technológia
		Ttlsh	Es	Mop	CMOS
Statikus	Az elemek mennyisége				4, 5, 6
Dinamikus

7.1.2. ROM és PPZ meghajtók

A bipoláris ROM és PPZ-ben a tárolóelemet dióda és tranzisztorszerkezetek alapján hajtják végre. Ezek az emitter ismétlők formájában történnekn - P - N és P - N - P Tranzisztorok, Átmenetek Gyűjtőbázis, Emitter Base, Schottky diódák. Mivel a MOS és a CMOS technológiák által gyártott rendszerek tárolóelemként használjákp és N. - csatorna tranzisztorok. A tárolóelem 1 tranzisztorból vagy diódából áll. A ROM vagy PPZ akkumulátorban lévő tranzisztorok teljes száma megegyezik információtartály Bis.

7.1.3. Rpzu meghajtó

Az RPPU-ban rögzített információ több és évtizedekig tárolódik. Ezért az RPPU-t gyakran nem illékony memóriának nevezik. A regisztrációs mechanizmus alapja

a bányászat és az információ tárolása a folyamatok felhalmozódása felelős a felvétel, mentés olvasása közben, és amikor a készülék kikapcsolásakor speciális MOS tranzisztorok. Tárolási elemek RPPU épülnek, általában két tranzisztoron.

Így az RPPU-meghajtó tranzisztorai száma megegyezik az RPPU információs tartályával, szorozva 2.

7.1.4. Címrész

A memória cím része dekódereken (dekóderek) alapul. Lehetővé teszik, hogy meghatározzákN. -Regisztrálható bináris szám, ha egyetlen értékű bináris változót állít elő az egyik eszköz kimenetén. Az integrált áramkörök kiépítéséhez szokásos a lineáris dekóderek vagy lineáris és téglalap alakú dekóderek kombinációja. Lineáris dekóder vanN bemenetek és 2 n logikai sémák "és". Megtaláljuk a tranzisztorok számát, amelyek szükségesek ahhoz, hogy ezeket a dekódolókat a CMOS alapon (a leggyakrabban a bis létrehozására használják). A 2. táblázat mutatja a dekóderek kialakításához szükséges tranzisztorok számát más számú bemenetre.

2. táblázat: A dekóderek építéséhez szükséges tranzisztorok száma

Száma Bemenetek	Cím inverterek		Sémák "és"		A de-titkosítási tranzisztorok teljes száma 2 * n * 2 n + 2 * n
	Száma Inverterek	Száma Tranzisztorok	Száma chem.	A tranzisztorok száma 2 * n * 2 n
				4*4=16	16+4=20
				6*8=48	48+6=54
				8*16=128	128+8=136
				10*32 = 320	320+10 = 330
				64*12 = 768	768+12 = 780
				128*14=1792	1792+14=1806
				256*16=4096	4096+16=4112
				512*18=9216	9216+18=9234
			1024	1024*20=20480	20480+20=20500

A lineáris dekóderek esetében a dekódolt szám kisülése nem haladja meg a 8-10. Ezért a memóriában lévő szavak számának növekedésével több mint 1k használja a memória moduláris elvét.

7.1.5. Számjegy

(Rögzítse és olvassa az erősítőket)

Ezeket a rendszereket úgy tervezték meg, hogy az olvasható jelek szintjét egy adott típusú logikai elemek kimeneti szintjében és a terhelési kapacitás növekedésével konvertálják. Általános szabályként a nyílt kollektor (bipoláris) vagy három állam (CMOS) szerint történik. Minden kimeneti sémák több (két vagy három) inverterből állhatnak. A 32 mikroprocesszor maximális bitjében a tranzisztorok maximális száma nem több, mint 200.

7.1.6. Helyi vezérlőegység

A helyi vezérlőegység a memória típusától függően kis- és oszloppufferregisztert tartalmazhat, címmultiplexerek, regenerálási vezérlőegységek dinamikus memóriában, információ törlési áramkörökben.

7.1.7. A tranzisztorok számának becslése különböző területeken

A hajtásban szereplő RAM tranzisztorok mennyiségi aránya, a dekóder és a helyi vezérlőegység megközelítőleg: 100: 10: 1, amely 89%, 10% és 1%. A RAM Drive Cell, ROM, PPZ, RPPU tranzisztorok száma az 1. táblázatban szerepel. A táblázat adatait használva a RAM különböző területeiben szereplő elemek százalékos aránya, valamint feltételezve, hogy az elemek száma a dekóderben és a helyi vezérlőegység ugyanazon a hajtás térfogatához különböző típusok A memória megközelítőleg állandó marad, becsülheti meg a meghajtóban, a dekódolóban lévő tranzisztorok arányát, a dekódert és a különböző típusú memóriák helyi vezérlését. A 3. táblázat mutatja az ilyen értékelés eredményeit.

3. táblázat A tranzisztorok mennyiségi aránya különböző funkcionális területeken

	Különböző területek elemeinek mennyiségi kapcsolatai
	Tárolóeszköz	Dekóder	Helyi vezérlőegység
ROM, PPZ.

Így a meghajtó és az IO Crystal zoom térfogatának tudatában megtalálhatja a meghajtó, a címrész, a numerikus részét, a helyi vezérlőegységet, valamint a keretben szereplő memóriakejtek és tranzisztorok IU-ját rendszerek.

8. A mikroprocesszorok és a mikrokontrollerek funkcionális csomópontjai hibáinak intenzitásának kiszámítása

A szakasz egy algoritmust mutat be a mikrokrokiumok és a mikrokontrollerek funkcionális csomópontjainak kiszámításához. A technika a mikroprocesszorok és a mikrokontrollerek esetében alkalmazható, egy kicsit legfeljebb 32 bit.

8.1. Forrás adatok a hiba intenzitásának kiszámításához

Az alábbiakban az alábbi adatok szükségesek az IO mikroprocesszorok, a mikrokontrollerek és az elektromos áramkörök részének kiszámításához. Az elektromos séma részeként a funkcionálisan befejezett mikroprocesszor csomópontok (mikrokontroller), nevezetesen meg fogjuk érteni, különböző típusok Memősök (RAM, ROM, PPZU, RPPU, ADC, DAC stb.) És egyedi szelepek vagy akár tranzisztorok.

Kezdeti adatok

Mikroprocesszor vagy mikrokontroller kisülése;

Microcircuit gyártási technológia;

Kilátás és szervezet belsejében kristály memória;

A memória információs kapacitása;

Energiafogyasztás;

Hőálló kristály - test vagy kristály - környezet;

Microcircuit típusú típus;

A test következtetéseinek száma;

Megnövekedett üzemhőmérséklet Környezet.

A gyártás minőségének szintje.

8.2. Algoritmus a mikroprocesszor (mikrokontroller) és a mikroprocesszor funkcionális csomópontok (mikrokontroller) intenzitásának kiszámításához

1. Szélesség A mikroprocesszor vagy a mikrokontroller (λe MP) operatív IO-ját a forrásadatok segítségével az Automatizált számítási programok valamelyikével: "ASRN", "Asonyika-K" vagy a katonai kézikönyv 217F szabvány használata.

Megjegyzés: Továbbá, az összes számítás és megjegyzés az ACR használatának szempontjából kerül sor, mert A programok felhasználására és tartalmára vonatkozó módszerek, az "Asonyk-K" és a "Katonai Handbook 217f" szabványnak sok közös.

2. Határozza meg a mikroprocesszor IO értékét (λ e ram, λ e-rom, ppzu, λ e rppu), feltételezve, hogy minden memória külön chip a házban.

λ e zo \u003d λ ram + λKorp,

λ e-rom, ppz \u003d λ rom, ppza + λKorp,

λ e rpza \u003d λ rpze + λKorp,

ahol λ e az IO különböző típusú memóriatípusok működési értékei, a λKorp, - az egyes típusú szekrények: λ RAM, λ ROM, PPZ, λ RPZ - IO RAM, ROM, RPZ, RPPU figyelembe véve a ház, illetve.

A forrásadatok keresése az AO különböző típusú memóriák működési értékeinek kiszámításához technikai információ (Adatlap) és az integrált áramkörök katalógusai. Ebben az irodalomban meg kell találni a memóriát, amelynek típusát (RAM, ROM, PPZU, RPPU), a meghajtó térfogata, a szervezet és a gyártási technológia egybeesik vagy közel van a mikroprocesszorhoz (mikrokontroller). A memória mikrocirkinek technikai jellemzőit az ACRS-ben használják az operatív IO chip kiszámításához. A memória által fogyasztott teljesítmény a mikroprocesszor elektromos üzemmódja (Microcontroller) alapján van kiválasztva.

3. Határozza meg az IO értékeit a mikroprocesszor (mikrokontroller) kristályterületei belsejében, a memóriát és az ALU-t, kivéve a házat: λKR MP, λ RAM, λ ROM, PPZE, λ RPZU ,. Λ al.

IO A mikroprocesszor, a RAM, ROM, a PPZE, az RPPU kristályterületein belül van meghatározva: λkr \u003d C 1 π t π q π L.

Az IO ALU és a kristály részei memóriamentesek nélkül meghatározzák a kifejezést:

. λ alu \u003d λKR MP - λ RAM - λ ROM, PPZE - λ RPPU

A mikroprocesszor (mikrokontroller) egyéb funkcionálisan elvégzett részei hasonlóak.

4. Határozza meg a kristálymemória belsejében lévő hajtókat: λ h ram, λ n rom, ppze, λ n rppu.

A 3. táblázat adatainak alapján a memória különböző funkcionális területeiben a tranzisztorok számának százalékos arányát fejezzük ki, feltételezve, hogy a memóriában lévő tranzisztorok száma 100%. A 4. táblázat a különböző típusú kristály memóriájában szereplő tranzisztorok arányát mutatja.

A különböző funkcionális területeken szereplő tranzisztorok számának százalékos aránya alapján a kristályrész belsejében található IO talált értékét a funkcionális csomópontok határozzák meg.

4. táblázat A százalékos tranzisztor kapcsolat

	A funkcionális régiók tranzisztorai mennyiségi aránya ZU (%)
	Tárolóeszköz	Dekóder	Helyi vezérlőegység
ROM, PPZ.

λ n ram \u003d 0,89 * λ ram;

λ n rom, ppz \u003d 0,607 * λ rom, ppza;

λ n rpps \u003d 0,75 * λ rppu,

ahol: λ n ram, λ n rom, ppz, λ n rppu - io hajtások ram, rom, ppz, rppu, de.

8.3. A funkcionális csomópontok hibáinak intenzitásának kiszámítása: dekóderek, címrész, vezérlési áramkörök.

Adatok használata a tranzisztorok számának arányában a memória mindegyik részében (4. táblázat), megtalálhatja a dekóderek, a címrész és a vezérlőkörek hibáinak intenzitását. A memória minden egyes részében lévő tranzisztorok számának ismerete a csoportos hibák vagy a memória egyedi tranzisztorai intenzitását eredményezheti.

9. A funkcionálisan befejezett memória mikrokrokiák hibáinak intenzitásának kiszámítása

A szakasz egy algoritmust mutat be a tárolóeszközök memóriaforgácsának funkcionálisan befejezett csomópontjainak kiszámításához. A módszertan alkalmazható az ACR-re adott memóriaforgácsokra.

9.1. Forrás adatok a hiba intenzitásának kiszámításához

Az alábbiakban a funkcionálisan befejezett memória mikrocirkinek kiszámításához szükséges forrásadatok. A funkcionálisan befejezett memória chipek alatt meg fogjuk érteni a meghajtót, a cím részt, a vezérlő áramkört. A technika lehetővé teszi a funkcionális csomópontok, az egyes szelepek, a tranzisztorok IO részeit is.

Kezdeti adatok

A memória típusa: RAM, ROM, PPZ, RPZU;

A memória információs kapacitása;

RAM szervezése;

Gyártási technológia;

Energiafogyasztás;

Microcircuit típusú típus;

A test következtetéseinek száma;

Hőálló kristály - test vagy kristály - környezet;

A berendezés működési csoportja;

A környezet megnövekedett működési hőmérséklete;

A gyártás minőségének szintje.

9.2. Algoritmus a memória-rendszerek hibáinak intenzitásának kiszámításához és a funkcionálisan befejezett memória-rendszerek

1, Határozza meg a memória chip (λe p) működési IU-ját a forrásadatok felhasználásával az Automatizált számítási programok egyikével: "ASRN", "ASONIKA-K", illetve a katonai kézikönyv 217F szabvány.

2. Határozza meg a memória kristályának IO értékeit λCR esetén.

Λkr \u003d c 1 π t π l.

3. A meghajtó NE számítása a kristálymemóriában és a funkcionális csomópontok funkcionális komponenseiben a 8.2. Szakasz szerint.

10. A programozható logikai integrált áramkörök és az alapmátrix kristályok funkcionálisan befejezett csomópontjainak intenzitásának intenzitásának kiszámítása

Minden FPGA család ugyanazon architektúra eredeti mikrokirkóinak készletéből áll. A kristály architektúrája többféle típusú funkcionális csomópontok használatán alapul. A családon belüli különböző tünetek zsetonjai különböznek egymástól a ház típusától és az egyes típusú funkciók csomópontjainak száma: konfigurálható logikai egység, bemeneti / kimeneti egység, memória, jtag és hasonlók.

Meg kell jegyezni, hogy a konfigurálható logikai blokkok és bemeneti / kimeneti egységek mellett minden FPGA tartalmaz egy mátrixot az FPGA elemei között. Tekintettel arra, hogy ezeket a területeket a kristály egyenletesen osztják el, kivéve a perifériára helyezett bemeneti / kimeneti blokkokat, feltételezhetjük, hogy a kulcsok mátrix része a konfigurálható logikai blokkok és bemeneti / kimeneti egységek része.

A függvénycsomópontok hibáinak intenzitásának értékeinek kiszámításához szükség van egy lineáris egyenletekre. Az egyenletek rendszerét minden FPGA család számára összeállítják.

A rendszer mindegyike az egyenlőség, amelynek bal oldalán az IO-kristály értékét rögzítjük a kiválasztott családból származó chipek egy bizonyos tünetein. A jobb oldalon az a funkcionális csomópontok számának összege, amelyek az I. kategória I. kategóriájára λni.

Alábbiakban adjuk meg általános forma Egy ilyen egyenletrendszer.

λ e a \u003d A 1 λ 1 + A 2 λ 2 + ... + A N λ N

λ e b \u003d b 1 λ 1 + b 2 λ 2 + ... + b n λ n

……………………………

λ e k \u003d k 1 λ 1 + k 2 λ 2 + ... + k n λ n

hol

λ e a, λ e b, ... λ e k - az FPGA család működési IO mikrocirkinek (mikrocirkuits A, B, ... K, illetve),

a 1, A 2, ..., A N - A funkcionális csomópontok száma 1, 2, ... n kategória a chip a, illetve

b 1, B 2, ..., B N - Az 1., 2., 2. kategóriájú funkcionális csomópontok száma, a chipben, illetve,

k 1, K 2, ..., K N - az 1., 2., 2. kategóriájú funkcionális csomópontok száma, a mikrocirkuniában, illetve,

λ 1, λ 2, ..., λ n az 1., 2., ... N. kategória funkcionális csomópontjai.

Az értékek a működési Io mikroáramkörök λ EA, λ eb, ... λ ek szerint számítják ASR, a számát és típusát a funkcionális csomópontok vannak megadva a műszaki dokumentáció Plis (Data Sheet vagy a hazai időszakos) .

Az FPGA család λ 1, λ 2, ..., λ n funkcionális csomópontjai értékei az egyenletrendszer oldatából származnak.

11. Ellenőrizze a számítás eredményeit

Ellenőrzése az eredmények a számítás a memória mikroáramkör készül kiszámításával Io kristály egy másik memória chip segítségével a kapott érték a memória cella a memória cella és a összehasonlítottuk a kapott érték a Io kristály, melynek értéke az IO , szabványos módszerek alkalmazásával (ASR, Asonyika stb.).

Az eredmények ellenőrzése a számítás FPGA úgy számítjuk ki, a számítás a FPGA kristály egy úgynevezett ugyanabból a családból segítségével a talált értékeket az FPG funkcionális csomópontok és a összehasonlítottuk a kapott értékek a FPGA értékkel IO-t, szabványos módszerekkel (ASRN, Asionics stb.).

12. Példa az FPGA funkcionális csomópontok hibáinak intenzitásának kiszámítására és a számítás eredményeinek ellenőrzésére

12.1. A funkcionális csomópontok és a pliszok IO kiszámítása

Az IO kiszámítását a Xilinx által kifejlesztett spártai család FPGA példáján végezték.

A Spartan család áll, 5 PLIT Tyobominations, amelyek magukban foglalják a mátrix a konfigurálható logikai blokkok, a bemeneti / kimeneti blokk, a logikája a határ pásztázó (JTAG).

A spártai családban szereplő zászlók megkülönböztetik a logikai szelepek számát, a konfigurálható logikai blokkok számát, a bemeneti / kimeneti blokkok számát, a ház típusát és a test következtetéseinek számát.

Az alábbiakban a konfigurálható logikai blokkok IO, a bemeneti / kimeneti egységek, a JTAG, az FPGA XSS 05XL, CSS 10XL, CSS 20XL.

Annak ellenőrzésére, a kapott eredményeket, az operatív Io FPGA XSS 30XL számítjuk. Operatív Io PLIT XSS 30XL kerül kiszámításra az értékeket a funkcionális csomópontjainak PLIT XSS 05XL, CSS 10XL, CSS 20XL. Az FPGA XSS 30XL kapott értékét az IO értékével összehasonlítjuk, az ACR alkalmazásával számítva. A kapott eredmények ellenőrzéséhez az AO egy kimenetének az FPGA különböző csomagjainak értékét összehasonlítja.

12.1.1. A függvénycsomópontok hibáinak intenzitásának kiszámítása FPGA XSS 05XL, CSS 10XL, CSS 20XL

A fenti számítási algoritmusnak megfelelően az FPG funkcionális csomópontok kiszámításához szükséges:

Alkotja a forrásadatok listáját és értékeit FPGA XSS 05XL, CSS 10XL, CSS 20XL, CSS 30XL;

Kiszámítja Operatív io plisXS 05XL, HSS 10XL, HSS 20XL, HSS 30XL (számítást végzünk Forrásadatok használata);

Készítsen lineáris egyenleteket az FPG CXS 05XL, CSS 10XL, CSS 20XL;

Keresse meg a lineáris egyenletek rendszerének megoldását (ismeretlen az egyenletek rendszerében funkcionális csomópont: konfigurálható logikai blokkok, kimeneti blokkok, határ menti szkennelési naplók);

Hasonlítsa össze az előző bekezdésben kapott FPG XS 30XL kristály értékeit, az ACR-hez kapott IO-kristály értékével;

Hasonlítsa össze a különböző burkolatok kimeneti értékeit;

Megfogalmazza a számítások érvényességének következtetését;

A hiba intenzitásainak kielégítő egybeesése (10% -ról 20% -ról), állítsa le a számításokat;

A számítás eredményeinek nagy különbségével a kezdeti adatkorrekció javításra kerül.

Vminek megfelelően A forrás kiszámításához szükséges adatok operatív Io FPGS közül gyártási technológia, a szelepek száma, energiafogyasztás, a hűvösebb túimeiegedését a környezettől, testalkata, a több szerv következtetések, termikus ellenállását Crystal Corps, a szint A termelési minőség, a berendezés működése, amelyben az plces alkalmazzák.

Az összes forrásadat az energiafogyasztás mellett a kristály túlmelegedés és a műszercsoport hőmérséklete van. Az energiafogyasztás megtalálható a műszaki irodalomban, vagy kiszámításával vagy mérésével a táblán. A környezethez viszonyítva a környezet túlmelegedési hőmérséklete olyan, mint a fogyasztású termék, és termikus ellenállás kristályház. A berendezés működési eszköze technikai feltételek a berendezésen.

A Plit XSS 05XL, CSS 10XL, CSS 20XL, XSS 30XL, XSS 30XL referenciáinak működési intenzitásának kiszámítására szolgáló kezdeti adatok az 5. táblázatban láthatóak.

5. táblázat: Eredeti adatok

Forrás	Tyobominal plis
	XS 05XL	XS 10XL	XS 20XL.	XS 30XL
Technológia gyártás
A naplók maximális száma tiszta szelepek
A megjelenés száma logika. Blokkok, n clb
Az alkalmazott bemenetek / kimenetek száma, n b / out
A héj típusa	VQFP.	Tqfp.	Pqfp.	Pqfp.
A test következtetéseinek száma
Hőbiztonsági CRY-TALL - CASE, 0 C / W
A gyártási kérdés szintje	Kereskedelmi
Operation Group készülék

A kristály túlmelegedési hőmérsékletének meghatározásához a környezeti hőmérséklethez viszonyítva minden egyes chipre fogyasztott teljesítményt kell találni.

A legtöbb CMOS integrált áramkörökben szinte minden disszipált teljesítmény dinamikus, és a belső és külső terhelésű tartályok töltése és kiáramlása határozza meg. A Microcircuit minden egyes következtetése eloszlatja a teljesítményét, amely minden egyes kimenetre állandó, és az egyes kimeneti kapcsolók frekvenciája eltérhet a mikrokircuit óra frekvenciájától. Az általános dinamikus teljesítmény az egyes kimeneteken eloszlatott teljesítmény mennyisége. Így a teljesítmény kiszámításához ismernie kell a pliszokban használt elemek számát. A Spartan család esetében a bemenet / kimenet (12ma) jelenlegi fogyasztási áramának értéke 50 pF terheléssel, a 3.3 tápfeszültséggel és az FPGA 80 MHz maximális gyakoriságával. Feltételezve, hogy az energiafogyasztást a bemeneti / kimenet (a legerősebb energiafogyasztóként) a kapcsolási blokkok száma határozza meg, és a fogyasztási teljesítményre vonatkozó kísérleti adatok hiánya miatt becsüljük meg az egyes FPGA által fogyasztott teljesítményt, mivel 50% A bemeneti / kimeneti blokkok egyidejűleg átkapcsolnak néhány rögzített frekvenciát (a frekvencia kiszámításakor 5-szer alacsonyabb a maximálisnál alacsonyabb).

A 6. táblázat mutatja a Pliz és a kristályok túlmelegedési hőmérsékletét a mikrocirk testhez képest.

6. táblázat: Power fogyasztott byplla

	XS 05XL	XS 10XL	XS 20XL.	XS 30XL
Elfogyasztott hatalom, w
Kristály túlmelegedési hőmérséklet, 0 c

Számítsa ki az egyenletben lévő együtthatók értékeit (1):

λ e \u003d (1 π t +, 2 π e) π q π l

A π t, a c 2, π e, π q, π l koefficiensek az ASR-en kerülnek kiszámításra. Az 1-es koefficiensek az ACH-os koefficiens értékeinek közelítésével találhatók az ACR-re adott integrációs alkalmatlanok számára.

Az FPGA C 1 koefficiens értékeit a 7. táblázat tartalmazza.

7. táblázat: Az 1-es koefficiensek

A szelepek száma pliszokban	Az 1-es együtthatóértékek 1
Legfeljebb 500.	0,00085
501-től 1000-ig.	0,0017
2001-től 5000-ig	0,0034
5001-től 20 000-ig	0,0068

Ezután a szelepek maximális számára fps CSS 05XL, XSS 10XL, CSS 20XL, XSS 30XL, a C 1, 0,0034, 0,0048, 0,0068, 0,0078 együttható értékét kapjuk.

Az együtthatók értékei π t, c 2, π e, π q, π l, az IO kristályok és házak értékei, valamint az IO chip működési értékeiXSS 05XL, CSS 10XL, CSS 20XL, CSS 30XL a 8. táblázatban látható.

8. táblázat: IO pliszok működési értékei

Az együtthatók megnevezése és neve	Az együtthatók értékei
	XS 05XL	XS 10XL	XS 20XL.	XS 30XL
π T.	0,231	0,225	0,231	0,222
2-vel	0,04	0,06	0,089	0,104
π E.
π Q.
π L.
A cree stall hibáinak intenzitása,λkr \u003d. C 1 π t π q π l * 10 6 1 / óra	0,0007854	0,0011	0,00157	0,0018
Corusa hiba intenzitásaλKorp \u003d C 2 π e π q π l * 10 6 1 / óra			0,445	0,52
Hadműveleti hibaλe * 10 6 1 / h	0,2007854	0,3011	0,44657	0,5218

Keresse meg a konfigurálható logikai blokkok λ CLB, blokkok / kimeneti blokkok értékeit λ w / ki és a Border Scanning Logicλ jtag pls xss 05xl, xss 10xl, hss 20xl . Ehhez készítsen egy lineáris egyenleteket:* S 05 XL - IO kristály, konfigurálható logikai blokkok száma, bemeneti / kimeneti blokkok száma az FPGA XSS 05XL-hez;

λKR XC S 10 XL, N XC S 10 XL, N B / Ön XS S 10 XL - IO kristály, konfigurálható logikai blokkok száma, blokkok száma bemenet / kimenet plit xss 10xl pl.

ΛKR XC S 20 XL, N CLB XC S 20 XL, N B / akkor xs S 20 XL - Io kristály, száma konfigurálható logikai blokkok, számos bemeneti / kimeneti blokkok PLIT XSS 20XL, ill.

Az IO kristályok egyenleteinek, a konfigurálható logikai blokkok és bemeneti / kimeneti egységek számát helyettesítjük: 0,00157 * 10 -6 \u003d 400 * λ clb + 160 * λ и х / out + λ jtag

A három ismeretlen három lineáris egyenlet rendszere egyetlen megoldással rendelkezik:

λ CLB \u003d 5,16 * 10 -13 1 / h;λ w / out \u003d 7,58 * 10 -12 1 / h; λ. Jtag \u003d 1,498 * 10 -10 1 / óra.

12.1.2. Ellenőrizze a számítás eredményeit

A kapott megoldás ellenőrzéséhez kiszámítsa az FPG-k IO-kristályátXS S 30 XL λKR XS S 30 XL A talált értékek használataλ clb, λ и х / out, λ jtag.

Analógiával a rendszeregyenletekkelλkr XS S 30 xl 1 egyenlő:

ΛKR XS S 30 XL 1 \u003d λ BBB * N CLB XS S 30 XL + λ w / out * n q / Ön xs s 30 xl + λ jtag \u003d

576* 5,16*10 -13 + 192*7,58*10 -12 + 1,498 * 10 -10 \u003d 0,0019 * 10 -6 1 / óra.

Az ASRN alkalmazásával kapott IO-kristály értéke (9. táblázat): 0,0018* 10 -6. Ezeknek az értékeknek a százalékos aránya: (ΛKR XC S 30 XL 1 - λKR XC S 30 XL) * 100% / λKR XC S 30 XL 1 ≈ 5%.

AO az IO felosztása által az FPGA XS házaiban levő következtetések számárólS 05 XL, XS S 10 XL, XS S 20 XL, XS S 20 XL , 0,002 * 10 -6, 0,00208 * 10 -6, 0,0021 * 10 -6, 0,0021 * 10 -6, vagyis. nem több, mint 5%.

A kb. 5% -os számviteli értékek különbségeit határozzák meg, valószínűleg elfogadják a diszperziós kapacitás hozzávetőleges értékeinek kiszámításakor, és ennek eredményeként az együtthatók pontatlan értékeiπ t, valamint az FPG-k elszámolatlan elemeinek jelenléte, amelyekről hiányzik a dokumentációban.

A függelék tartalmazza a számítási séma blokkját, és teszteli az FPG-k funkcionális régiói hibáinak intenzitását.

13. Következtetések

1. Az integrált áramkörök funkcionális csomópontjainak értékelésének módja.

2. Lehetővé teszi, hogy számoljon:

a) memóriamegóriákhoz - IO tároló tárolóeszközök, memóriacellák, dekóderek, vezérlőkör;

b) mikroprocesszorokhoz és mikrokontrollerekhez - IO tárolóeszközök, nyilvántartások, ADCS, DAC és funkcionális blokkok alapján;

c) A programozható logikai integrált áramkörökhöz - IO, amelyek különböző funkcionális célú blokkokba tartoznak - konfigurálható logikai blokkok, bemeneti / kimeneti egységek, memóriakejtek, jtag és funkcionális blokkok alapján.

3. Az IO funkcionális csomópontok számított értékeinek ellenőrzésének módja.

4. A vizsgálati módszertan alkalmazása, az integrált áramkörök funkcionális szerelvényeinek számított értékei, mutatták a javasolt megközelítés megfelelőségét az IO értékelésére.

Alkalmazás

Blokey rendszer az FPGA funkcionális csomópontok intenzitásának hibáinak kiszámításához

Irodalom

Porter D.C, Finke W.A. Az reabilitási jellemzés az IC előrejelzését jellemzi. Pads-TR-70, P.232.

Katonai kézikönyv 217f. "Az elektronikus berendezések reciallási előrejelzése". Védelmi Minisztérium, Washington, DC 20301.

“Automatizált rendszer A megbízhatóság kiszámítása ", amelyet az Orosz Föderáció Védelmi Minisztérium 22cniije fejlesztette ki, a Renia" Elektronandart "és JSC" Standorelektro "részvételével, 2006

"Semiconductor tárolóeszközök és használatuk", v.p.andreyev, v.v. Baranov, N.V. Bekin et al.; Szerkesztette Gordonov. M. Rádió és kommunikáció. 1981.-344.

Fejlesztési kilátások számítógép tartozék: B. 11 KN: Ref. Kézikönyv / szerkesztve Yu.m.Smirnova. Kn. 7: "Semiconductor tárolóeszközök", A.b.akinfiyev, V.I. Mironetsev, GD Sofia, V.v. titskin. - M.: Magasabb. SHK. 1989. - 160 p.: Il.

"BIS állandó tárolóeszközök rendezése", O.A.Petrosyan, I.Y.Kozyr, L.a. Koldov, Yu.i.schetinin. - M.; Rádió és kommunikáció, 1987, 304 p.

"A működési tárolóeszközök megbízhatósága", számítógép, Leningrad, Energoisdat, 1987, 168 p.

TIIER, T.75, IP.9, 1987.

Xilinx. A programozható logika. Dátumkönyv 2008http: www.xilinx.com.

"Elektronikus alkatrészek ágazata", Oroszország-2002g - M.: Kiadó "dodeca-xxi", 2002.

DS00049R-Page 61  2001 Microchip Technology Inc.

TMS320VC5416 Rögzített pont digitális jelfeldolgozó, adatkezelő, irodalmi szám SPRS095K.

CD-ROM cégek Integrált eszköztechnológia.

Holtec Semiconductor CD-ROM.

teszt

3. A hiba intenzitásának kiszámítása

Számítsa ki a meghatározott értékek hibáinak intenzitását t és t

A kontroll alrendszer tartalmaz K sorozatú csatlakoztatott blokkokat (3.1.

3.1 ábra - Elektronikus blokkkapcsolati rendszer

A hibaintenzitást a (3.1) képlet alapján számítjuk ki.

hol van az eszközhiba statisztikai valószínűsége az intervallumon (T, T + DT)

P (t) -beverness bajmentes munka eszközök;

DT \u003d 3 · 103 óra. A munka korábban elfogadott megfigyelési intervallum;

Meghatározom az eszközhiba statisztikai valószínűségét egy adott intervallumban (12,5 · 103H) a táblázatból (2.1), és megtalálom a hibák intenzitását;

Feltéve, hogy a hibák intenzitása nem változik az objektum teljes élettartama alatt, azaz L \u003d CONST, akkor a kudarchoz tartozó művelet az exponenciális törvényben terjed ki, és a blokk hibás működésének valószínűségét ebben az esetben a (3.2) képlet határozza meg

És a blokk átlagos blokkolását a (3.3) képlet határozza meg

A K-szekvenciálisan tartalmazott blokkokból származó LP (T) alrendszer hibáinak intenzitása, a (3.4)

Mivel az összes blokknak ugyanaz a hiba rendszere van, a (3.5) képlet szerint definiálom

Az alrendszer problémamentes működésének valószínűsége meghatározza a (3.6) képletet

Az alrendszer meghibásodásának átlagos ideje hasonlóan meghatározza a (3.3) képletet

Az egy blokk és az alrendszer hibás működésének valószínűségének függőségének kiszámításának eredményei a 3.2. Táblázatban nem fognak

3.2. Táblázat.

Építek a függőségek grafikonját és

3.1. Ábra - függőségi ütemterv és.

A működési meghibásodás bármely eloszlásához a K-sorozatú csatlakoztatott blokkokból álló alrendszer problémamentes működésének valószínűsége a (3.7) általános képletű blokkok problémamentes működésének valószínűségével jár.

Ha a blokkok egyaránt megbízhatóak, akkor az alrendszer hibás működésének valószínűsége a (3.8) általános képlet alapján definiálható

Az alrendszer hibás működésének valószínűségét kiszámítom, alkalmanként egyenlő a (3.6) és (3.8), és hasonlítsa össze az eredményeket:

A számítás eredményei mindkét képletre ugyanazok.

A közúti forgalom megszervezésével kapcsolatos gyakorlati feladatok megoldásához javaslatokat lehet használni a 2.2. Táblázatban bemutatott vészhelyzetek értékeinek kiválasztására ...

A Khabarovsk terület vaninsky kerületének közúti biztonságának elemzése

Az átlagos éves napi intenzitás kiszámításához az AUC 42-87 / / / / / / / / / / / -ből származó átmeneti együtthatók. A számítás a következő képlet szerint történik: (2.3), ahol: forgalom intenzitása óránként ...

A nem szabványos repülőgépek megbízhatósága

A légi jármű légkondicionáló rendszerének problémamentes működése

A konstrukciós idődiagramok szélső szakaszai közötti távolság határozza meg annak a hatályát, amelynek az értéke az intervallumok és keresztmetszetek az intervallum határainak, amelyek megfelelnek az intervallumhatároknak ...

A kereszteződés valós betöltése a szállítás során az intenzitás abszolút értékének helytelen használatával történő felhasználására, mivel nem veszi figyelembe a közlekedési folyamatok összetételét (TP) ...

Grinchilds és Greenberg közlekedési áramlásának modellezése

A fő diagram kialakítása a közlekedési folyamat fő egyenletének megfelelően: n \u003d k v, (4.1), ahol n a szállítási áramlás intenzitása, az AUTH. / h; k - sűrűség, auth. / km; V - sebesség, km / h. Egy ismert pribrickerrel és vcclikból a (4.1.), Express: KCCIK \u003d NCIKL / VC, (4 ...

A közúti közlekedés biztonságának megszervezése

A vegyes patakmozgás intenzitását a képlet határozza meg: ahol a IIJ egy bejövő közlekedési adatfolyam a Jth komponens I-TH irányának megfelelően,% K a becsült patakban szereplő szállítás típusának százalékos része. .

Úti forgalom

Az intenzitás a jármű mozgásának irányában a fenti NDR egységek formula határozza meg: (1), ahol Ni jelentése egy adott intenzitása a mozgás szerint az i-edik irányba, aut / h; Én a mozgásirányszám; Rl, rg ...

A megbízhatóság és a diagnosztika elméletének alapjai

A hiba intenzitásának (L), ezer km-1, - az L -13U jelenlegi kollektor meghibásodásának valószínűségének feltételes sűrűsége, feltéve, hogy a kudarc előtt a hiba nem jelenik meg ...

A fordító és kötél gép megbízhatóságának értékelése 1k62 CJSC "Av'ar Airlines"

A kudarcfa vagy a balesetek fája egy összetett grafikus szerkezet, amely szóban - grafikus divat A baleset kialakulásának elemzése a szekvenciáktól és a rendszer elemeinek hibáinak és hibáinak kombinációiból ...

Kereszteződés ul. Leithesin - ul. Forradalom

Az intenzitás kiszámítását külön kell elvégezni a gyalogos és a közlekedési folyamatokhoz, minden mozgás irányára. A megadott UDS-ploknál kiszámoljuk a járművek (TC) és a gyalogosok számát a metszésponton áthaladó ...

Fizetés optimális szám Gépiesítés a repülőtéri rakomány udvaron

Az I. típusú I. típusú áramló áram intenzitása az elindulási raktárból:, [raklap / perc], ahol - a "csúcs", a "csúcs", a "csúcs" napja, a "csúcs" napján t / h; - Az együttható figyelembe véve a hosszú és nehéz terheket (0,85--0 ...

A nyilak elektromos központosításának eszközeinek javítása vasúti

A nyilak az elektromos meghajtókkal együtt alapvető elektromos centralizációs csomópontok. A nyilak meghibásodása minimalizálhatja a központosítási rendszer megbízhatóságát, és a legsúlyosabb következményekhez vezethet ...

Elektromos mozdonyvezérlő áramköri diagnosztikai rendszer

A szervezet javítása karbantartás Rakománykocsik

A kezdeti adatok a számítás látható a 2.1 táblázatban 2.1 táblázat - azon vegyületek számát, hogy követte a Pinszk Zhabinka terület és az autók száma részeként a hónap indikátor 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 4.5 4, 6 5,1 5, 5 5.8 4.8 4.7 4.1 3 ...

1. rész.

Bevezetés
A modern berendezések fejlesztését a komplexitás jelentős növekedése jellemzi. A szövődmény növeli az időszerűség és a problémák megoldásának garanciáját.
A megbízhatóság problémája az 50-es években kezdődött, amikor elkezdődött a rendszerek gyors szövődménye, és az új objektumok elkezdtek hatályba lépni. Ekkor az első publikációk, amelyek meghatározzák a fogalmak és meghatározások kapcsolatos megbízhatóság hozták létre [1] és hozta létre az eljárás értékelésének és kiszámításának eszközök megbízhatósága valószínűségi-statisztikai módszerekkel.
A berendezések viselkedésének vizsgálata (objektum) működés közben és annak értékelése során meghatározza annak megbízhatóságát. A "kizsákmányolás" kifejezés a francia "kizsákmányolás" szóból származik, ami azt jelenti, hogy bármit is megkapja az előnyöket vagy hasznot.
Megbízhatóság - Az objektum tulajdonság elvégzi a megadott funkciókat, tartva a telepített működési teljesítmény értékeit a megadott határértékekben.
Az objektum megbízhatóságának számszerűsítése és a működési tervezéshez speciális jellemzőket használnak - megbízhatósági mutatók. Lehetővé teszik számunkra, hogy értékeljük az objektum vagy annak elemeinek megbízhatóságát különböző körülmények között és különböző működési szakaszokban.
Részletesebben, a megbízhatósági mutatókat megtalálható GOST 16503-70 - „ipari termékek. Nómenklatúra és jellemzői a főbb mutatók megbízhatóságát.”, GOST 18322-73 - „rendszerek karbantartási és javítási technológia. Fogalmak és meghatározások. ", 13377-75 GOST -" Megbízhatóság a technikában. Feltételek és definíciók. "

Definíciók
Megbízhatóság - ingatlan [Next - (s)] tárgya [a továbbiakban: - (OB)] Végezze el a szükséges funkciókat, miközben a működési eredmény egy megadott ideig.
A megbízhatóság átfogó, a munkaképesség, a megbízhatóság, a tartósság, a fenntarthatóság és a biztonság koncepciója.
Teljesítmény - olyan állapot, amelyről képes a funkciók elvégzésére.
Alulság - annak érdekében, hogy a teljesítményét bizonyos időre fenntartsák. Egy esemény, amely megzavarja az OB teljesítményét, megtagadják. Az önkifigurációt meghibásodásnak nevezik.
Tartósság - Meg kell őrizni teljesítményét a végső állam előtt, amikor a kizsákmányolás technikai, gazdasági okokból, biztonsági feltételekhez, biztonsági feltételekhez vagy felújításhoz való szükségessége lehetetlenné válik.
Karbantarthatóság - meghatározza a hibák figyelmeztetésének és kimutathatóságának alkalmazkodóképességét, és megszünteti őket javítások és karbantartás révén.
Savesség - A tárolás és karbantartás során folyamatosan fenntartani kell a teljesítményét.

Főbb mutatók Megbízhatóság
A megbízhatóság fő minőségi mutatói a problémamentes működés valószínűsége, a kudarcok intenzitása és az átlagos működés a kudarchoz.
A problémamentes munka valószínűsége P (t) a megadott időszakban a valószínűségét képviseli T., az elutasítás nem merül fel. Ezt az indikátort az elemek számának aránya határozza meg, a problémák szabadon működnek az idő pillanatáig T. Az első pillanatban működő elemek teljes számához.
Hibaintenzitás l (t) - Ez a hibák száma N (t) Az egységenkénti idő elemei, amelyek az elemek átlagos számához rendeltek NT. Az idő alatt működőképes D.t.:
l (t) \u003d n (t) / (NT * d t) hol
D. t. - meghatározott idővágás.
például: 1000 elem: 500 óra. Ebben az időben 2 elemet tagadtak. Ennélfogva l (t) \u003d n (t) / (NT * d t) \u003d 2 / (1000 * 500) \u003d 4 * 10 -6 1 / h, azaz 1 órán belül megtagadhatja a 4. elemet egy millióból.
A komponensek hibáinak intenzitásának mutatói a referenciaadatok alapján történik [1, 6, 8]. Például a hibák intenzitását adják meg. l (t) Néhány elem.

	Az elem neve	Hiba intenzitás, * 10 -5, 1 / h
	Ellenállások
	Kondenskedők
	Transzformátorok
	Induktivitás-tekercsek
	Kapcsolóeszközök
	Kombinált forrasztás
	Vezetékek, kábelek
	Elektromos motorok	Megbízhatóság, hogy a rendszereket a hibaáram jellemzi L.numerikusan megegyezik az egyes eszközök hibáinak intenzitásának összegével: L \u003d Ål i A képlet kiszámítja a kudarcok és az egyes eszközök áramlását, viszont különböző csomópontokból és elemekből, amelyeket a meghibásodott intenzitás jellemez. A képlet az áramlási hibaáramlás kiszámítására érvényes N. Elemek abban az esetben, ha bármelyiknek az elutasítása az egész rendszer egészének meghibásodásához vezet. Az elemek ilyen csatlakozását logikailag szekvenciálisnak vagy főnek nevezik. Ezenkívül az elemek logikusan párhuzamos csatlakozása van, amikor a szerkezetük kimenete nem vezet a rendszer egészének meghibásodásához. A problémamentes munka valószínűségének állandósága P (t) és hibaáram L. Eltökélt: P (t) \u003d exp (- d t) , nyilvánvaló, hogy 0ÉS 0< P (t )<1 és p (0) \u003d 1,de p (¥) \u003d 0 Közepes működés az elutasítás előtt Nak nek. - Ez egy matematikai elvárás az OB munkájának az első elutasításhoz: To \u003d 1 / L \u003d 1 / (Ål i) , vagy tehát: L \u003d 1 / to A hibamentes működés ideje megegyezik a hiba intenzitásának inverz értékével. például : Az elemtechnika biztosítja az átlagos meghibásodási intenzitást. l i \u003d 1 * 10 -5 1 / h . Amikor hamarosan használják N \u003d 1 * 10 4 Elemi részletek Teljes hibaintenzitás l. oH \u003d. N * l i \u003d 10 -1 1 / h . Majd a problémamentes munka átlagos ideje To \u003d 1 / l o \u003d 10 h. Ha a 4 nagy integrált áramkör (BIS) alapján teljesíti az OB-t, akkor a problémamentes munka átlagos időtartama N / 4 \u003d 2500 alkalommal növekszik, és 25 000 óra vagy 34 hónap vagy körülbelül 3 év lesz. A megbízhatóság kiszámítása A képletek lehetővé teszik, hogy kiszámítsa annak megbízhatóságát, ha ismert, hogy a kezdeti adatok - működésének be-, üzemmód és feltételeinek összetétele, az összetevő meghibásodási intenzitása (elemek). A megbízhatóság gyakorlati kiszámításai azonban nehézségek vannak a megbízható adatok hiánya miatt az elemek, csomópontok és eszközök nómenklatúrájának meghibásodása miatt. A kimenet ebből a helyzetből az együttható módszer használatát adja. Az együttható módszer előfordulási gyakorisága, hogy a megbízhatóság kiszámításakor nem használható abszolút értékek a hibaintenzitás l I., és a megbízhatósági együttható ki.Kötés l I. A hibák intenzitásával l B. Bármely alapelem: ki \u003d l i / l b Megbízhatósági együttható ki. Gyakorlatilag nem függ a működési feltételektől, és ez az elem állandó, és az üzemi körülmények közötti különbség ku. Megfelelő változásoknak tekintik l B.. Az ellenállást az elmélet és a gyakorlat alapvető eleme lehet. A komponensek megbízhatósági mutatóit a referenciaadatok alapján veszik figyelembe [1, 6, 8]. Például a megbízhatósági együtthatók láthatóak ki. Néhány elem. A lapon. A 3. ábra az üzemi feltételek együtthatókat mutatják ku. Dolgozik bizonyos típusú berendezések számára. A fő destabilizáló tényezők elemeinek megbízhatóságára gyakorolt \u200b\u200bhatása - az elektromos terhelések, a környezeti hőmérséklet - a korrekciós együtthatók bevezetésével történik A.. A lapon. A 4. ábra a feltételek együtthatókat mutatja A. Dolgozik bizonyos típusú elemek számára. Számvitel más tényezők hatása - porosság, páratartalom stb. - Ezt az alapelem hibáinak intenzitásának korrekciójával végzik korrekciós együtthatókkal. Az ob elemek megbízhatósági együtthatója, figyelembe véve a korrekciós tényezőket: ki "\u003d A1 * A2 * A3 * A4 * KI * KU, Hol Ku. - Az üzemi feltételek névleges értéke Ki. - névleges érték megbízhatósági tényező A1 - az elektromos terhelés U, I vagy P-vel való hatását figyelembe vevő koefficiens A2. - az együttható, figyelembe véve a közepes hőmérséklet hatását A3. - a terhelés csökkentésének együtthatója a névleges U, I vagy P A4. - az elem használati aránya, az általános működéséhez Üzemeltetési feltételek Feltételezési koefficiens Laboratóriumi feltételek Helyhez kötött felszerelés: Fedett Szabadtéri Mobil berendezések: Szállítás Autóipari Kiképzett Az elem neve és paraméterei Terhelési koefficiens Ellenállások: Feszültséggel Hatalommal Kondenskedők Feszültséggel Reaktív teljesítmény alapján Egyenáram Az ellenkező feszültség felett Átmeneti hőmérsékleten Jelenlegi kollektorral Feszültséggel. Gyűjtő emitter. A POWER eloszlatott A számítási eljárás a következő: 1. Határozza meg a szoftver normál működését jellemző paraméterek mennyiségi értékeit. 2. Töltse fel az elem fő sémáját az elemek meghatározására a megadott funkció végrehajtásakor. A vagy a funkció végrehajtásában használt segédelemeket nem veszik figyelembe. 3. A kezdeti adatok meghatározzák a megbízhatóság kiszámítását: típus, mennyiség, névleges adatelemek működési mód, hőmérsékleti közeg és egyéb paraméterek az elemek használati aránya Üzemi koefficiens rendszer az alapelem meghatározása l B. és a hibák intenzitása l B." a képlet szerint: ki "\u003d A 1 * A 2 * A 3 * A 4 * KI * KU Meghatározzák a megbízhatósági együtthatót 4. A megbízhatósági mutatók fő mutatóit az elemek, csomópontok és eszközök logikailag szekvenciális (fő) csatlakoztatásával határozzák meg: a problémamentes munka valószínűsége: P (t) \u003d exp (- l b * to *) hol NI - az azonos elemek száma N - Az elemek teljes száma a fő kapcsolatról a kudarcon dolgozik: To \u003d 1 / (l b *) Ha a rendszerben az elemek párhuzamos kapcsolódási területei vannak, akkor a megbízhatósági mutatók kiszámítása külön-külön készült ezekre az elemekre, majd mintegy egész. 5. A megbízhatósági mutatókat összehasonlítjuk a szükségesekkel. Ha nem felel meg, akkor az intézkedéseket a megbízhatóság javítása érdekében (). 6. A megbízhatóság javítására szolgáló eszközök: - A redundancia bevezetése történik: intarelem - megbízhatóbb elemek alkalmazása szerkezeti - foglalás - általános vagy különálló A számítás példája: Számítsa ki a ventilátor fő teljesítménymutatóit egy aszinkron elektromos motoron. A rendszer be van adva. A QF bezárása, majd az SB1. A KM1 Élelmiszert, munkákat és kapcsolatait kapja, a KM2 csatlakozik az áramforráshoz, és a segédérintkező az SB1-et zárja. A leállításhoz m SB2-t szolgál. Az M védelme az FA-t és a kk1 termikus relét kk2-vel használja. A ventilátor egy zárt helyiségben működik T \u003d 50 ° C-on hosszú üzemmódban. Az együttható módszer kiszámítása az áramköri komponens megbízhatósági együtthatóinak felhasználásával. Elfogadjuk az alapelem visszafordulásának intenzitását l b \u003d 3 * 10 -8. A rendszer koncepciója és elemzése alapján alapvető rendszert fogunk hozni a megbízhatóság kiszámításához (). A számítási sémában a komponensek szerepelnek, amelynek elutasítása az eszköz teljes meghibásodásához vezet. Kezdeti adatok, amelyeket csökkentünk. Alapelem, 1 / h l B. 3*10 -8 Coef. Üzemeltetési feltételek Hibaintenzitás l B ' l B * KU \u003d 7,5 * 10 -8 Munkaidő, h Elem koncepció A számítási séma eleme Elemek száma Coef. megbízhatóság Coef. Betöltés Coens. Villamos terhelés Coef. Hőfok Coef. Terhelés erő Coef. Használat Coiv munkája. A. Coef. megbízhatóság S (ni * ki ') Az elutasításhoz való munka, H 1 / [l b '* s (ni * ki')] \u003d 3523.7 Valószínűség e [- l b '* to * s (ni * ki')] \u003d 0,24 A számítás szerint következtetéseket lehet levonni: 1. A készülék meghibásodása előtt dolgozik: \u003d 3524 óra. 2. A problémamentes működés valószínűsége: p (t) \u003d 0,24. Annak a valószínűsége, hogy a megadott munkakörülményekben a megadott üzemi időtartam alatt nem sikerül. Biztosítási számítás. 1. Az objektum (a továbbiakban: OB) N sorozatú blokkokból áll (). Az egyes blokkok problémamentes működésének valószínűsége. Keresse meg a rendszer problémamentes működésének valószínűségét. Döntés: P \u003d p n 2. Az OB párhuzamosan csatlakoztatott N blokkokból áll (). Az egyes blokkok problémamentes működésének valószínűsége. Keresse meg a rendszer problémamentes működésének valószínűségét. Döntés: P \u003d 1- (1- p) 2 3. Az OB párhuzamosan összekapcsolt n blokkokból áll (). Az egyes blokkok problémamentes működésének valószínűsége. A kapcsoló problémamentes működésének valószínűsége (P) P1. Keresse meg a rendszer problémamentes működésének valószínűségét. Döntés: P \u003d 1- (1-p) * (1-p1 * p) 4. Az OB N blokkokból () áll, az egyes blokkok problémamentes működésének valószínűségével. A folyamatos duplikáció megbízhatóságának növelése érdekében még mindig ugyanazok a blokkok. Keresse meg a rendszer problémamentes működésének valószínűségét: az egyes PA blokk duplikációjával, az egész PB rendszer duplikációjával. Döntés: Pa \u003d n pb \u003d 2 5. Az OB N blokkokból áll (lásd a 10. ábrát). A problémamentes működés jó C valószínűségével U1 \u003d P1, U2 \u003d P2. Ha a problémamentes működés valószínűsége U1 \u003d P1 ", U2 \u003d P2" hibás. A problémamentes működés valószínűsége C \u003d PS. Keresse meg a rendszer problémamentes működésének valószínűségét. Döntés: P \u003d PS * + (1- PS) * 9. Az OB 2 csomópontból áll U1 és U2. A T csomópontok problémamentes működésének valószínűsége: U1 P1 \u003d 0,8, U2 P2 \u003d 0,9. Idő után t nem tisztességtelen. Keresse meg a valószínűséget, hogy: - H1 - Hibás U1 csomópont - H2 - Hibás U2 csomópont - H3 - Hibás csomópontok U1 és U2 Megoldás: Nyilvánvaló, hogy volt H0, amikor mindkét csomópont működik. Esemény A \u003d H1 + H2 + H3 A priori (kezdeti) valószínűségek: - P (H1) \u003d (1-P1) * P2=(1-0.8)*0.9=0.2*0.9=0.18 - P (H2) \u003d (1-P2) * P1=(1-0.9)*0.8=0.1*0.8=0.08 - P (H3) \u003d (1-P1) * (1-P2)=(1-0.8)*0.9=0.2*0.1=0.02 - A \u003d I \u003d 1 Å 3 * P (HI) \u003d P (H1) + P (H2) + P (H3)=0.18+0.08+0.02=0.28 Aposterion (véges) valószínűségek: - P (H1 / A) \u003d P (H1) /A\u003d0.18/0.28\u003d0.643 - P (H2 / A) \u003d P (H2) /A\u003d0.08/0.28\u003d0.286 - P (H3 / A) \u003d P (H3) / A \u003d 02/02 / 0.28 \u003d 0,071 10. Az OB az U2 típusú U1 és N típusú blokkokból áll. A problémamentes működés valószínűsége az U1 \u003d P1 blokkhoz, mindegyik blokk U2 \u003d P2. A munkához elegendő, hogy az U1 típusú u1 típusú 2-es blokk t és egyidejűleg az U2 típusú 2-egy blokkban dolgozott. Keresse meg a problémamentes munka valószínűségét. Megoldás: Esemény A (hibamentes munka OB) Van egy termék 2 esemény: - A1 - (az U1 típusú m-es blokkok legalább 2 blokkja) - A2 - (legalább az U típusú U2 típusú blokk) Az U1-es típusú munkavégzés X1 száma véletlenszerű változó, amelyet egy binomiális törvény oszt meg, paraméterekkel, p1 paraméterekkel. Az A1-es esemény az, hogy az X1 legalább 2 értéket vesz igénybe, így: P (A1.) \u003d P (x1\u003e 2) \u003d 1-p (x1<2)=1-P(X1=0)-P(X1=1)=1- (G1 M + M * G2 M-1 * P1), ahol g1 \u003d 1-p1 hasonlóképpen : P (A2) \u003d 1- (G2 N + N * G2 N-1 * P2), ahol g2 \u003d 1-p2 A problémamentes munka valószínűsége: R.\u003d P (a) \u003d p (A1) * p (A2) \u003d * , ahol g1 \u003d 1-p1, g2 \u003d 1-p2 11. Az OB 3 csomóból áll (). Az elemek U1 N1 csomópontjában az L1 hibaintenzitással rendelkező elemek. Az elemek U2 csomópontjában az L2 hibaintenzitással rendelkezik. Az elemek U3 csomópontjában az L2 hibaintenzitással, mert U2 és U3 másolják egymást. U1 sikertelen, ha legalább 2 elemet elutasít. U2 vagy U3, mert Duplikált, sikertelen, ha elutasítják legalább egy elemet. Ó, ha megtagadják az U1-et vagy az U2-t és az U3-t. Az egyes elemek problémamentes működésének valószínűsége. Keresse meg annak a valószínűségét, hogy t alatt t, nem sikerül. Az U 2 és U 3 hiba valószínűsége egyenlő: R2 \u003d 1- (1-P2) N2 R3 \u003d 1- (1-P3) N3 A kudarc valószínűsége összességében: R \u003d R1 + (1-R1) * R2 * R3 Irodalom: Malinsky v.d. és mások. A rádióberendezések tesztelése, "Energia", 1965 GOST 16503-70 - "Ipari termékek. Az alapvető megbízhatósági mutatók nómenklatúrája és jellemzői." Shirokov a.m. A rádiós elektronikus eszközök megbízhatósága, M, Magasabb iskola, 1972 GOST 18322-73 - "A technológia karbantartási és javítási rendszerei. Feltételek és definíciók." GOST 13377-75 - "Megbízhatóság a technikában. Feltételek és definíciók." Kozlov B.a., Ushakov I.A. Kézikönyv a rádióelektronika és az automatizálási berendezések megbízhatóságának kiszámításánál, M, Owls. Rádió, 1975 Perprote A.I., Storchak M.A. Rea, M, SOP megbízhatósági kérdései. Rádió, 1976 Levin B.R. A rádiós műszaki rendszerek megbízhatóságának elmélete, M, Owls. Rádió, 1978 GOST 16593-79 - "Elektromos meghajtók. Feltételek és fogalommeghatározások". I. BRAGIN 08.2003

A hibák intenzitása Az időtartamonként az időegységenkénti nem minták számának aránya az adott időszakban végzett átlagos számú időtartamra vonatkoztatva, feltéve, hogy az elutasított minták nem helyreállnak, és nem helyettesítik a jó.

Ezt a tulajdonságot jelöljük. A definíció szerint

ahol n (t) az elutasított minták száma az időintervallumban; - időintervallum, - a munkamennyiségek átlagos száma az intervallumban; N I Az intervallum elején az N I +1 az intervallum végén a munkamódszerek száma.

A kifejezés (1.20) a kudarc intenzitásának statisztikai meghatározása. Ennek a jellemzőnek a valószínűségi ábrázolása érdekében megállapítjuk a kudarc intenzitását, a problémamentes működés valószínűségét és a hibák gyakoriságát.

Az N (t) expressziót helyettesítjük a képletekből (1.11) és (1,12) az expresszióhoz (1.20). Aztán kapunk:

.

Figyelembe véve a kifejezést (1.3) és az a tény, hogy n cf \u003d n 0 - n (t), megtaláljuk:

.

Amire nulla és a határig mozog, kapunk:

. (1.21)

A kifejezés integrálása (1.21), kapunk:

Mivel az expresszió (1.21) alapján kapunk:

. (1.24)

Kifejezések (1.22) - (1.24) megállapítják a problémamentes működés valószínűségét, a hibák gyakoriságát és a hibák intenzitását.

Az expresszió (1.23) lehet a hiba intenzitásának valószínűségi meghatározása.

A meghibásodások intenzitása, mint a megbízhatóság mennyiségi jellemzője számos előnye van. Ez az idő függvénye, és lehetővé teszi, hogy vizuálisan hozza létre a berendezés jellemző területeit. Ez megengedheti magának, hogy jelentősen növelje a berendezés megbízhatóságát. Valójában, ha a munka ideje ismert (t 1) és a munkaidő vége (T 2), akkor ésszerű, hogy a készülék edzésének idejét megkezdjük, mielőtt elindulna

ragadozó és erőforrás javítása előtt. Ez lehetővé teszi, hogy csökkentse a hibák számát a működés során, azaz Ez végső soron növeli a berendezés megbízhatóságát.

A megbízhatóság mennyiségi jellemzője ugyanolyan hátrányt jelent, mint a hibák gyakorisága: lehetővé teszi, hogy egyszerűen csak az első hiba előtt egyszerűen jellemezze a berendezés megbízhatóságát. Ezért az egyszeri felhasználás és különösen a legegyszerűbb elemek megbízhatóságának kényelmes jellemzője.

Az ismert jellemző szerint a megbízhatóság mennyiségi jellemzőinek hátralévő részét egyszerűen meg kell határozni.

A hiba intenzitásának megadott tulajdonságai lehetővé teszik, hogy az elektronika legegyszerűbb elemeinek megbízhatóságának fő mennyiségi jellemzőjét tekintsék.

Vannak valószínűségi (matematikai) és statisztikai mutatók a megbízhatóság. A megbízhatóság matematikai mutatói a hibák eloszlásának elméleti funkcióiból származnak. A statisztikai megbízhatósági mutatókat kísérleti módon határozzák meg, amikor a berendezések statisztikai adatmûködésén alapuló tárgyakat vizsgálják.

A megbízhatóság számos tényező funkciója, amelyek nagy része véletlenszerű. Nyilvánvaló, hogy számos kritérium van az objektum megbízhatóságának felmérésére.

A megbízhatósági kritérium az objektum megbízhatósága által értékelt jel.

A kritériumok és a megbízhatósági jellemzők probabilisztikusak, mivel az objektumot érintő tényezők véletlenszerűek és statisztikai értékelést igényelnek.

A mennyiségi megbízhatósági jellemzők lehetnek:
a problémamentes munka valószínűsége;
a problémamentes működés átlagos ideje;
hibaintenzitás;
hibafrekvencia;
Különböző megbízhatósági tényezők.

1. A problémamentes munka valószínűsége

A megbízhatóság kiszámításakor az egyik fő mutató.
Az objektum problémamentes működésének valószínűségét úgynevezik, hogy a paramétereit bizonyos ideig bizonyos üzemi körülmények között megmenti paramétereit.

A jövőben úgy véljük, hogy az objektum kizsákmányolása folyamatosan következik be, az objektum működésének időtartama az időtartam egységében fejeződik ki, és az üzemeltetés során t \u003d 0.
P (t) jelöli az objektum problémamentes működésének valószínűségét az időtartamra. Az idő szegmensének felső határának függvényében figyelembe vett valószínűség is a megbízhatósági funkciónak is nevezik.
Probabilisztikus minősítés: p (t) \u003d 1 - q (t), ahol q (t) az elutasítás valószínűsége.

Az ütemtervből nyilvánvaló, hogy:
1. p (t) - az idő nem garantálja;
2. 0 ≤ p (t) ≤ 1;
3. p (0) \u003d 1; P (∞) \u003d 0.

A gyakorlatban néha kényelmesebb jellemző a hibás tárgy munka valószínűsége vagy az elutasítás lehetősége:
Q (t) \u003d 1 - p (t).
A hibák valószínűségének statisztikai jellemzője: q * (t) \u003d n (t) / n

2. frekvenciaváltás

A hibák gyakoriságát az elutasított objektumok számának a teljes számának arányának aránya a vizsgálat megkezdése előtt, feltéve, hogy a sikertelen objektumok nem javításra kerülnek, és nem kerülnek újakkal, azaz nincsenek helyettesítve.

a * (t) \u003d n (t) / (nΔt)
ahol a * (t) a kudarcok gyakorisága;
N (t) - A létesítmény létesítményeinek száma a T-T / 2-tól t + t / 2-ig terjedő időintervallumban;
Δt - időintervallum;
N - A vizsgálatban részt vevő tárgyak száma.

A hibák gyakorisága a munkaidő eloszlásának sűrűsége a kudarchoz. A hibafrekvencia (t) \u003d -p (t) vagy a (t) \u003d q (t) valószínűségi meghatározása.

Így a frekvenciasávok között a hibák, a valószínűsége hibamentes működés és a meghibásodási valószínűsége minden jog eloszlási hiba alkalommal van egy egyértelmű függőség: Q (t) \u003d ∫ A (T) DT.

A meghibásodást a megbízhatóság elmélete véletlenszerű eseményként értelmezik. Az elmélet a valószínűség statisztikai értelmezésén alapul. Az elemek és rendszerek egy általános aggregátumhoz tartozó tömeges tárgyaknak tekintendők, és statisztikailag homogén körülmények között dolgoznak. Amikor az objektumról beszélnek, lényegében az általános aggregátumból származó vételi tárgy alján, egy reprezentatív mintából e teljes mértékben, és gyakran az egész általános lakosság.

A tömeges létesítmények esetében a P (t) problémamentes működésének valószínűségét statisztikai becslést kaphatjuk a vizsgálati eredmények feldolgozásával a megfelelő nagy minták megbízhatóságára. Az értékelés kiszámításának módszere a vizsgálati tervtől függ.

Hagyja, hogy az N objektumokból származó minta teszteket cserélje ki és visszanyerje az utolsó objektum meghibásodásához. Destinatorok Az időtartam időtartama, mielőtt az egyes tárgyak t 1, ..., t n. Ezután statisztikai értékelés:

P * (t) \u003d 1 - 1 / N ση (T-T)

ahol η a hevisida szinguláris funkciója.

A problémamentes működés valószínűségéhez egy bizonyos szegmensen a becslés kényelmes P * (T) \u003d / N,
ahol n (t) az a tárgyak száma, amelyek megtagadták a T.

A nem termékekkel kapcsolatos hivatkozott termékek cseréjével meghatározott kudarcok gyakoriságát néha a hibák átlagos frekvenciájának nevezik, és ω (t) jelöli.

3. A hibák intenzitása

A λ (t) kudarcok intenzitását az ilyen időtartam alatt működő objektumok átlagos számának csökkenésének számának aránya, feltéve, hogy a sikertelen objektumok nem helyreállnak, és nem helyettesek: λ (t) \u003d n (t) /
ahol n cf \u003d / 2 a Δt időtartományban működtetett objektumok átlagos száma;
N I Az Δt-intervallum elején működtetett termékek száma;
Az N I + 1 a Δt időintervallum végén működtetett objektumok száma.

Erőforrás-tesztek és megfigyelések A nagyméretű tárgyak fölötti megfigyelések azt mutatják, hogy a legtöbb esetben a hibák intenzitása az időben nem monotoni.

A kudarcok összefüggésének görbéjéből látható, hogy az objektum teljes működési ideje feltételesen 3 periódusra osztható.
I - TH állandó időszak.

A teljesítményhibák általában a hibák és a hibás elemek jelenlétének eredményei, amelyek megbízhatósága lényegesen alacsonyabb, mint a kívánt szint. A termékben lévő elemek számának növekedésével még a legszigorúbb ellenőrzés mellett sem lehet teljesen kizárni annak lehetőségét, hogy olyan elemekbe kerüljön, amelyek bizonyos rejtett hibákkal rendelkeznek. Ezenkívül az összeszerelés és a telepítés hibái is megtagadhatók, hogy megtagadják ezt az időszakot, valamint a szolgáltató személyzetének elégtelen hozamát.

Az ilyen kudarcok fizikai jellege véletlenszerű a természetben, és eltér a szokásos működési idő hirtelen meghibásodásától, az a tény, hogy a visszautasítások nem kerülnek kiesésre, de kisebb terhelésekkel ("égő hibás elemek").
A csökkenés értéke intenzitása a tárgy hiba általában az állandó paraméter értéke az egyes elemek külön-külön, pontosan magyarázható „égő” a gyenge kapcsolatok és azok cseréje a legmegbízhatóbb. A hűvösebb görbe ezen a területen, annál jobb: kevésbé hibás elemek maradnak a termékben rövid idő alatt.

Az objektum megbízhatóságának növelése érdekében az állandó kudarcok lehetőségét tekintve:
az elemek szigorúbb elutasítása;
Végezze el az objektum tesztjeit a működési módokhoz, és csak azokat az elemeket használja, amelyek az összeszerelés során teszteltek;
javítja az összeszerelés és a telepítés minőségét.

Az átlagos akkumulátoridőt teszteléskor határozzák meg. Különösen fontos esetekben a fejlődési időszakot többször is növelni kell az átlaghoz képest.

II - Idő - normál működés
Ezt az időszakot azzal jellemezzük, hogy a külső márkás kudarcok már befejeződtek, és a kopáshoz kapcsolódó kudarcok még nem jöttek létre. Ezt az időszakot a normál elemek rendkívül hirtelen meghibásodása jellemzi, amelynek megtagadása nagyon nagy.

A kudarcok szintjének megőrzését ebben a szakaszban jellemzi, hogy az elutasító elem helyébe ugyanaz, ugyanolyan valószínűséggel rendelkezik, és nem a legjobb, mint a pontosság során történt.

Az elutasítás és az elutasítás által helyettesített elemek elutasítása és előzetes futása még nagyobb jelentőséggel bír ebben a szakaszban.
A tervezőnek legnagyobb lehetősége van a feladat megoldásában. Gyakran megváltoztatja a tervezést, vagy megkönnyíti az egyetlen vagy két elem működési módjainak elősegítését, éles növekedést biztosít az egész objektum megbízhatóságában. A második mód a termelés minőségének javítása és a termelés és a működés tisztasága.

III - 1 - Viseljen
A normál működés időtartama véget ér, amikor a kopás hibái elkezdődnek. A termék élettartama harmadik időszaka - a kopási időszak.

Az élettartam növekedésével járó megközelítés miatt bekövetkező meghibásodások valószínűsége nő.

Probabilisztikus szempontból a rendszer ebben az időszakban nem sikerül, Δt \u003d t 2 - t 1 a hiba valószínűsége:

∫a (t) \u003d Q 2 (t) - Q 1 (t)

A kudarcok intenzitása a feltételes valószínűség, hogy a Δt időtartam alatt elutasítás történik, feltéve, hogy nem történt meg λ (t) \u003d / [Δtp (t)]
Λ (t) \u003d lim / [Δtp (t)] \u003d / \u003d q "(t) / p (t) \u003d -p" (t) / p (t)
Mivel a (t) \u003d -p "(t), akkor λ (t) \u003d a (t) / p (t).

Ezek a kifejezések megállapítják a problémamentes működés valószínűségét, a frekvenciát és a hibák intenzitását. Ha a (t) nem garantálja a funkciót, akkor az arány igaz:
ω (t) ≥ λ (t) ≥ a (t).

4. A problémamentes munka átlagos ideje

A problémamentes munka átlagos idejét a bajmentes működés matematikai várakozási ideje.

Valószínűségi meghatározása: az átlagos idő, hibamentes működés megegyezik a görbe alatti terület a valószínűsége hibamentes működés.

Statisztikai definíció: t * \u003d σθ I / N 0
ahol θ i az I-TH objektum működésének ideje a kudarcra;
N 0 - Az objektumok kezdeti száma.

Nyilvánvaló, hogy a T * paraméter nem tudja teljes mértékben és kielégítően jellemezni a hosszú távú rendszerek megbízhatóságát, mivel ez a megbízhatóság jellemzője csak az első kudarcra. Ezért a hosszú távú rendszerek megbízhatóságát két szomszédos hiba vagy a t cp:
t cf \u003d σθ I / n \u003d 1 / ω (t),
ahol n a t kudarcok száma;
θ I - Az objektum működési ideje (I - 1) -m és I-M hibák között.

A meghibásodásra való rajz a szomszédos hibák közötti átlagos értéke, a sikertelen elem helyreállításának függvényében.