Технологии / Техническое руководство
Безопасность при отказе и сохранение работоспособности при отказе: концепции управления ветротурбиной
Безопасность при отказе и сохранение работоспособности при отказе описывают требуемое поведение при определённых отказах. Они не задают единой универсальной физической реакции. Конструкция может сохранять критически важную функцию, приостанавливая другую, а при потере электропитания механическая энергия может сохраняться.
Допускаемый отказ и сохраняемая функция определяют содержание заявления.
Прежде чем понимать обозначение реакции как «остановить», «продолжить» или «восстановить», выясните, что должно сохранять работоспособность.
01 / Неисправность и отказ.
Причина и её функциональное следствие – это разные вещи.
Неисправность связана с лежащим в её основе аномальным состоянием; отказ — с утратой или нарушением определённой функции.
Неисправность связана с лежащим в основе аномальным состоянием; отказ — с утратой или нарушением определённой функции. Одна и та же неисправность может иметь разные последствия на уровне компонента и системы. Отказ датчика не означает автоматически, что все остальные функции прекратились.
И наоборот, индикация, создающая впечатление исправности устройства, не подтверждает, что требуемая функция системы остается доступной. Анализ управления отказами связывает причину, информацию и функциональное последствие, а не принимает обозначение состояния компонента за полный результат.
02 / Две цели
Сохранение энергоснабжения и сохранение критических функций различаются.
Fail-operational означает сохранение требуемой работоспособности при заданном отказе.
Fail-operational означает продолжение требуемой работы при заданном отказе. Fail-safe относится к достижению или сохранению заданного безопасного поведения, при котором критически важная часть функций может сохраняться, а выполнение других задач — приостанавливаться.
В проекте руководства NASA по управлению отказами эти термины используются с явно указанными функциями и допущениями об отказах. Это концептуальное различие не задает требований к ветроэнергетическому оборудованию. Утверждение без указания функции и допустимого состояния не позволяет установить, что продолжает работать и от чего приходится отказаться.
03 / Смысл безопасного состояния
Не каждое безопасное состояние определяется остановкой.
Безопасное состояние определяется соответствующими опасностями и требуемыми функциями.
Безопасное состояние определяется соответствующими опасностями и требуемыми функциями. Оно может предусматривать сохранение определённой функциональной возможности, а не просто полное прекращение выдачи мощности. Конечное физическое состояние и средства его поддержания — отдельные вопросы.
Для вращающейся системы нулевая электрическая выходная мощность не обязательно означает отсутствие движения. Аналогично, недоступность индикации с электрическим питанием не позволяет установить состояние механического тормоза. Эти логические пробелы объясняют, почему отказобезопасность не следует автоматически трактовать как «потеря питания означает остановку».
04 / Энергия и сигналы
Реакция зависит от того, что остается доступным.
Реакция может зависеть от накопленной механической энергии, питания исполнительного механизма или достоверной информации о состоянии.
Реакция может зависеть от запасённой механической энергии, питания исполнительного механизма или достоверной информации о состоянии. Отказ одного из этих каналов может изменить физически достижимое поведение. Само указание реакции не создаёт необходимой для неё энергии или возможности наблюдения.
Потеря наблюдения и потеря возможности воздействия исполнительного механизма — разные условия отказа. Продолжение работы с непроверенной обратной связью также отличается от продолжения работы с подтверждённым альтернативным наблюдением. руководство по резервированию раскрывает границы этой информационной цепочки.
05 / Границы заявлений
Отказоустойчивость относится к указанным отказам и длительности.
Конструкция, устойчивая к одному заданному классу отказов, может оказаться неустойчивой к общей причине, затрагивающей несколько каналов.
Конструкция, устойчивая к одному заданному классу отказов, может оказаться неустойчивой к общей причине, воздействующей на несколько каналов. Требуемая продолжительность и условия работы также имеют значение. Продолжение работы сразу после события отличается от неограниченного по времени поддержания функции в полном объёме.
Первоначальная реакция не гарантирует восстановления. руководство по конечным автоматам различает логические переходы и физические эффекты; обозначение реакции не должно объединять эти результаты.
06 / Область применения продукта
Конструкция не определяет поведение при отказе.
Электрическая система поворота гондолы подтверждена для всех текущих моделей MARSTON, однако их поведение после потери питания, отказа обратной связи или других неисправностей здесь не определяется.
Электрическая система поворота гондолы подтверждена для всех текущих моделей MARSTON, однако их поведение после потери питания, отказа обратной связи или других неисправностей здесь не определяется. Одно лишь описание конструкции тормоза не позволяет установить его действие при поданном и снятом питании или полную реакцию турбины.
Здесь не указаны продолжительность сохранения работоспособности при отказе, сертификация отказобезопасности, заявление об уровне SIL или последовательность защитных действий. Эти понятия объясняют функциональные границы, не предлагая отключение, искусственное внесение неисправностей, приведение тормоза в действие или команды восстановления.
Продолжите рассмотрение с помощью Резервированные датчики: голосование, согласованность показаний и общие причины.
Продолжите рассмотрение с помощью Конечные автоматы управления ветроустановкой: состояние, триггер и завершение.
Продолжите рассмотрение с помощью Торможение ротора: результирующий крутящий момент, замедление и энергия.
Общие сведения: Проект руководства NASA по управлению отказами: отказоустойчивость и терминология реагирования. Эти источники объясняют отраслевые понятия; они рассматриваются отдельно от применимой документации MARSTON на продукцию и проект.
Ключевые понятия и условия.
Рассматривайте каждую величину с её отсчётом, единицами и условиями. Общая зависимость не устанавливает значение для конкретной модели.
| Понятие / величина | Смысл / связь | Условия / пределы |
|---|---|---|
| Неисправность | Лежащее в основе нештатное состояние | Его влияние на систему зависит от затронутых путей. |
| Отказ | Потеря или нарушение определенной функции. | Границы рассмотрения компонента и системы различаются. |
| Сохранение работоспособности при отказе | Заданная функция, выполнение которой должно продолжаться | Класс неисправности, условия и продолжительность указаны явно. |
| Безопасность при отказе | Заданное поведение с сохранением соответствующих целей безопасности | Не означает остановки всех функций. |
| Возможности реагирования | Оставшаяся энергия, каналы наблюдения и исполнительного воздействия | Обозначение не может обеспечить недостающие ресурсы. |
Инженерные вопросы.
Всегда ли отказобезопасность означает остановку ротора?
Нет. Требуемое безопасное поведение должно быть определено для реальной системы.
Означает ли отсутствие выработки электроэнергии отсутствие механической энергии?
Нет. Энергия вращения может сохраняться независимо от отдаваемой электроэнергии.
Равнозначен ли отказ системы наблюдения отказу исполнительного механизма?
Нет. Они влияют на различные пути и возможные реакции.
Подтверждает ли переносимость одного отказа защиту от всех отказов?
Нет. Отказоустойчивость относится к заданным условиям отказа.
Определяет ли тип тормоза его действие при потере питания?
Нет. Фактическое срабатывание и поведение системы в целом требуют отдельных подтверждающих данных.
Заявляется ли для MARSTON уровень SIL или сохранение работоспособности при отказе?
Здесь не заявляются сертификация, последовательность реагирования или функциональные возможности.
Технический запрос
Обсудите технический вопрос.
Безопасный отказ и сохранение работоспособности при отказе описывают требуемое поведение при определенных отказах. Для инженерного обсуждения предоставьте модель и применимую информацию об эксплуатации или проектировании.