Методические указания к выполнению лабораторных работ Санкт-Петербург, 2007 г (стр. 4 из 8)

1. Кнопкой

(см. рис.1 раздела "Интерфейс пользователя"), если она доступна;

2. Пунктом главного меню Окно моделирования. Запуск ПК, во всех случаях.

После включения сеанса на экране появляется "Окно автоматизированного моделирования и расчетов" ПК АСМ (рис. 3).

Рис. 3. Окно автоматизированного моделирования и расчетов

Перед началом работы необходимо задать параметры режима моделирования и расчетов. Это осуществляется с помощь следующих двух панелей, размещенных в нижней левой части окна автоматизированного моделирования и расчетов.

Первая панель Моделирование предназначена для ввода ЛКФ и задания признаков сохранения формируемых математических моделей в файле результатов rezacm.lst.

Рис. 4. Панель задания параметров моделирования

В окно Ввод ЛКФ (рис. 4) записывается ЛКФ исследуемой системы. В данном случае введен ЛКФ y23, который в рассматриваемом примере (см. рис.1 раздела Интерфейс пользователя) означает, что планируется построить модели и рассчитать вероятность возникновения аварии заправочной операции.

Включение независимых переключателей Вывод явной ФРС и Вывод явной ВФ означает, что в процессе моделирования в файл результатов rezacm.lst должны быть записаны автоматически формируемые ПК АСМ логическая и вероятностная функции, характеризующие, в данном случае (согласно СФЦ и ЛКФ), возникновение аварии.

Если размеры автоматически формируемых математических моделей исследуемой системы велики, то указанные переключатели вывода явных форм ФРС и (особенно) ВФ рекомендуется выключить.

Вторая панель Расчеты предназначена для установки параметров вычислений показателей и вывода результатов на экран монитора. На рис.5 изображен вид этой панели при установке признака Статические расчеты.

Рис.5. Вид панели задания параметров статических расчетов

В этом случае вычисления выполняются на основе статических вероятностей, указанных во втором столбце кодовой таблицы файла Harel.dat. Одновременно изменяется и внешний вид окна моделирования и расчетов. В отличие от рис. 3, на нем остается только одно окно диаграмм значимостей и вкладов, поскольку временные графики функций надежности при статическом анализе не вычисляются.

В режиме статических расчетов может использоваться параметр Признак несовместности (см. панель инструментов, рис. 3, пятый столбец кодовой таблицы файла Harel.dat). Данный параметр применяется для указания элементов, входящих в ГНС.

С помощью окна Масштаб диаграммы (см. рис. 5) задается нижняя граница величин значимостей и вкладов элементов, начиная с которой выполняется их вывод на диаграмму. Элементы, значимости и вклады которых меньше указанной границы, из диаграммы исключаются. Это преобразование диаграммы производится после нажатия кнопки, расположенной справа. Изменение масштаба диаграммы бывает полезным, когда элементов в системе много и необходимо выделить только те из них, которые имеют наибольшие значения показателей значимости или вкладов в характеристику системы.

Отключив независимый переключатель Расчет значимостей и вкладов (см. рис. 5) можно вообще отказаться от расчетов значимостей и вкладов элементов. Тогда ни диаграммы, ни вероятностно-временные графики в окне автоматизированного моделирования не выводятся.

Для расчета вероятностно-временных показателей отказа или безотказности системы необходимо включить зависимый переключатель (кнопку) Вероятностно-временные расчеты. Тогда внешний вид панели ввода параметров расчетов изменяется (рис. 6.).

Рис.6. Вид панели задания параметров вероятностно-временных расчетов

При включении данного режима расчеты вероятностно-временных характеристик систем выполняться на основе параметров элементов, указанных в столбцах 3 и 4 кодовой таблицы файла Harel.dat:

Ср. наработка до отказа – средняя наработка до отказа невосстанавливаемого элемента или средняя наработка на отказ восстанавливаемого элемента в годах;

Ср. время восстановл. – среднее время восстановления элемента в часах. По умолчанию параметр устанавливается равным -1 – для невосстанавливаемого элемента.

Остальные параметры, указанные в столбцах с пятого по восьмой кодовой таблицы файла Harel.dat, используются и при статических и при вероятностно-временных расчетах:

Признак несовместности – параметр используется для указания элементов, входящих в ГНС только при статических расчетах показателей систем. Всем элементам группы несовместных событий присваивается одно значение параметра. Элементам первой ГНС – значение параметра 1, второй – 2 и т.д. Сумма вероятностей элементов одной ГНС равна 1;

Код закона – значение 0 указывает, что в расчетах используется статический вероятностный параметр элемента. Значение 1 указывает, что в расчетах используется вероятностно-временной параметр элемента, вычисляемый по экспоненциальному закону распределения времени безотказной работы и времени восстановления;

Время работы – позволяет задать время работы элемента [час]. Это время учитывается, если оно не превышает заданного времени Т работы всей системы и включен независимый переключатель Учет времени работы элементов (см. рис. 6). По умолчанию параметр устанавливается -1, если не учитывается времени работы элемента;

Кратность элемента – если задана 1 (устанавливается по умолчанию) то элемент является одиночным. Если кратность задана положительным или отрицательным целым числом (+n или –n), которое по абсолютной величине превышает 1, это означает, что данная вершина СФЦ представляет группу, состоящую из указанного количества n простых элементов. Знак данного параметра определяет вид структурной организации группы элементов: +n – конъюнктивная группа (последовательное соединение, логическая связка И); –n – дизъюнктивная группа (параллельное соединение, логическая связка ИЛИ). Признак кратности существенно упрощает построение СФЦ систем, в которых имеют место большое количество последовательно или параллельно соединенных элементов.

На панели, изображенной на рис. 6, с помощью окна Т задается общее время работы системы (по умолчанию оно устанавливается 17520 часов = 2 года). Для этого времени вычисляются все вероятностно-временные характеристики надежности системы.

Общие замечания к выполнению лабораторных работ

При выполнении лабораторных работ необходимо учитывать и выполнять следующее:

1. Логические критерии функционирования (ЛКФ) могут выбираться различными. Примеры записи ЛФК:

· Y1 – реализация критерия;

· Y1’’ – не реализация критерия (

);

· Y1 + Y2 - реализация критерия Y1 или критерия Y2 (

)

· Y1Y2 - реализация критерия Y1 и критерия Y2 (

)

· Y1Y2’’ - реализация критерия Y1 и не реализация критерия Y2 (

);

· Y1’’Y2’’ - не реализация критерия Y1 и не реализация критерия Y2 (

).

2. На схеме СФЦ с помощью текстового редактора ПК АСМ необходимо ввести название проекта и фиктивных узлов (производных событий).

3. Задавать параметры (вероятности) инициирующих событий следует произвольно в интервале [0,1] или выбирая один из вариантов предложенного исследования.

4. Включить дополнительно в стандартный отчет, автоматически формируемый ПК АСМ, следующие документы:

• титульный лист с указанием группы, фамилии и имени студента.
• схему СФЦ путем копирования экрана и вставки рисунка в документ word – отчета;
• таблицу результатов расчётных исследований при разных значениях вероятностей инициирующих событий (P = 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5);
• текст выводов по расчетным исследованиям и результатам анализа риска.

5. Каждый проект должен иметь индивидуальное название. Версии проекта, при его изменении, должны иметь различающиеся названия.

Порядок выполнения лабораторной работы

1. После включения компьютера и загрузки операционной системы установить в настройках операционной системы символ «.» (точка) в качестве разделителя десятичной дроби..

Для проверки и установки требуемого знака необходимо в главном меню (кнопка ПУСК) выбрать пункт Панель управления, значок Язык и региональные стандарты и на закладке Региональные параметры нажать кнопку Настройка. В открывшемся окне на закладке Числа необходимо в раскрывающемся списке Разделитель целой и дробной части установить знак «.». После этого необходимо закрыть все открытые окна нажатием кнопок ОК.

1. Запустить на исполнение ПК АСМ, например, с помощью соответствующего ярлыка с рабочего стола. На экране появится окно с названием «Программный комплекс автоматизированного структурно-логического моделирования».
2. Проверить в статусной строке окна: в какой рабочей папке будет по умолчанию осуществляться текущее моделирование (C:\Documents and Setting\Мои документы\ACM 2001.1) и установить необходимую или создать другую. если требуется, через пункт меню Схема. Выбор/Создание рабочей папки...
3. Выбрав подпункт Новая пункта верхнего меню Схема, ввести на экран СФЦ проект из трёх функциональных и одной фиктивной вершины со связями OR и AND. Надписать название проекта и вершин. При построениях использовать верхнее меню и панель инструментов (Быстрые клавиши: Перемещение вершин, Функциональная вершина, Фиктивна вершина, Ребро, Пояснительный текст). Результат должен быть аналогичен рис.7.