Zuverlässigkeit Von Automatisierungssystemen; Verfügbarkeit - Siemens SIMATIC PCS 7 Handbuch

Kennwerte hochverfügbarer Prozessleitsysteme
Zuverlässigkeit von Automatisierungssystemen
Der Einsatz redundanter Baugruppen erhöht sehr stark die MTBF eines Systems.
Verbunden mit den hochwertigen Selbsttests und den Mechanismen zur
Fehlererkennung, die in den CPUs der S7-400H integriert sind, werden nahezu alle
Fehler aufgedeckt und lokalisiert. Die Fehleraufdeckungsrate dc (diagnostic
coverage) beträgt ca. 95%. Ausgehend von der Zuverlässigkeit eines
Einzelsystems (1von1-Systems mit MTBF1v1 ), lässt sich die Zuverlässigkeit der
S7-400H als zweikanaliges (1von2) H-System nach folgender Formel berechnen:
Die MTBF der S7-400H wird bestimmt durch die mittlere Ausfallzeit MDT
(Mean Down Time). Diese Zeit setzt sich im wesentlichen zusammen aus der Zeit
zur Fehlererkennung und der Zeit, die zur Reparatur oder zum Tausch defekter
Baugruppen benötigt wird. Die Zeit zur Fehlererkennung beträgt die Hälfte der
projektierten Testzykluszeit (Voreinstellung 90 Min.). Die Reparaturzeit bei einem
modularen System wie S7-400H beträgt üblicherweise 4 Stunden.
Verfügbarkeit
Verfügbarkeit ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein System zu einem vorgegebenen
Zeitpunkt funktionsfähig ist. Sie kann durch Redundanz erhöht werden, z.B. durch
Einsatz redundanter E/A-Baugruppen oder durch Verwendung von mehrfachen
Gebern an der gleichen Messstelle. Die redundanten Komponenten werden so
angeordnet, dass durch den Ausfall einer Komponente die Funktionsfähigkeit des
Systems nicht beeinflusst wird. Auch hier ist eine detaillierte Diagnoseanzeige ein
wesentliches Element der Verfügbarkeit. Die Verfügbarkeit eines Systems wird in
Prozent ausgedrückt. Sie wird bestimmt durch die mittlere Betriebszeit zwischen
zwei Ausfällen MTBF und die mittlere Reparaturzeit MTTR. Für ein zweikanaliges
(1von2) H-System kann die Verfügbarkeit mit folgender Formel berechnet werden:
Weitere Informationen
Handbuch Automatisierungssystem S7-400H; Hochverfügbare Systeme
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Prozessleitsystem PCS 7 Hochverfügbare Prozessleitsysteme
A5E00158474-02