FMEDA的数据获得.ppt
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1、FMEDA的数据获得 一、FMEDA中的几个重要参数1、失效率。失效率是指平均失效率,通常也称作“危险率”,是衡量可靠性的一种常用指标。工程上,它是时间内的失效次数与设备总数的比值。即 (t)=单位时间内失效总数 设备总数 失效率的单位是时间的倒数,实际中通常使用“次失效每十亿小时”。这个失效单位被称作 FIT。即 Failure-Instance/Time。可按照失效对系统的影响以及是否可检测划分为以下四类:安全可检测失效(sd)安全不可检测实效(su)危险可检测失效(dd)危险不可检测失效(du)一般情况下,用total来表示系统一段时间内的平均是效率。显然有:total=s+d2、安全失
2、效分数SFF。SFF代表不危险和能检出的失效百分比,即包括 sd、su、dd。对于系统级模型是一个非常重要的定量型数据。可从FMEDA的结果中获得。SFF=1-du/total3、诊断覆盖率DC。被设备自诊断功能检测到失效称为检测到的失效,未被设备自诊断功能检测到的失效称为未检测到的失效。显然,检测到和未检测到的失效率取决于设备的自诊断能力。检测失效的能力是基本控制系统和安全联锁系统的重要特征。这个能力可以降低平均恢复时间(Mean Time to Repair,MTTR)。通常用诊断覆盖率(Diagnostic Coverage,DC)来衡量设备的自诊断能力。计算诊断覆盖率是通过将所有检测到
3、的失效率之和除以总的失效率,即 DC=(sd+dd)/total4、指令失效概率PFD。在安全联锁功能出现危险失效以后,当过程中发生了危险情况需要安全联锁功能执行保护动作时,安全联锁功能将因失效而不能完成保护功能。这种情况被称为指令失效,用指令失效概率(Probability of Dangerous Failure on Demand,PFD)来衡量。从某种意义上可以将此失效率理解为危险失效概率。在(0,T)使用周期内PFD avg为在(0,T)使用周期内,系统处于危险失效状态的概率平均值。通过PFD avg曲线(与t的函数关系)可以获得该产品的预计寿命。二、FMEDA的具体计算应用1.硬件
4、安全要求。在讨论产品的安全完整性等级之前,需要确定产品的结构或冗余方式。不同的安全完整性级(SIL)对不同的硬件结构有着不同的安全失效分数(safetyfailure fraction,SFF)要求。安全完整性的硬件结构约束如表1 所示。表1 安全完整性的硬件结构约束SFF硬件故障裕度硬件故障裕度012TypeATypeBTypeATypeBTypeATypeB 60%SIL1不允许SIL2SIL1SIL3SIL260%90%SIL2SIL1SIL3SIL2SIL4SIL390%99%SIL3SIL2SIL4SIL3SIL4SIL4 99%SIL3SIL3SIL4SIL4SIL4SIL4怎样确
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