安全评价系列讲座(一)-故障树分析(上)

核心提示故障树分析(fta)技术是美国贝尔电话实验室于1962年开发的,它采用逻辑的方法,形象地进行危险的分析工作,特点是直观、明了,思路清晰,逻辑性强,可以做定性分析,也可以做定量分析。体现了以系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性,它

故障树分析(fta)技术是美国贝尔电话实验室于1962年开发的,它采用逻辑的方法,形象地进行危险的分析工作,特点是直观、明了,思路清晰,逻辑性强,可以做定性分析,也可以做定量分析。体现了以系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性,它是安全系统工程的主要分析方法之一。一般来讲,安全系统工程的发展也是以故障树分析为主要标志的。

1974 年美国原子能委员会发表了关于核电站危险性评价报告,即“拉姆森报告”,大量、有效地应用了fta,从而迅速推动了它的发展。

1数学基础

11基本概念

(1)集:从最普遍的意义上说,集就是具有某种共同可识别特点的项(事件)的集合。这些共同特点使之能够区别于他类事物。

(2)并集

把集合a的元素和集合b的元素合并在一起,这些元素的全体构成的集合叫做a与b的并集,记为au b或a+b。若a与b有公共元素,则公共元素在并集中只出现一次。

例若a={a、b、c、d};

b={c、d、e、f};

aub= {a、b、c、d、e、f}。

(3)交集

两个集合a与b的交集是两个集合的公共元素所构成的集合,记为a∪b或a+b。

根据定义,交是可以交换的,即a∩b=ba

例若a={a、b、c、d};

b={c、d、e};

则a∩b={c、d}。

(4)补集

在整个集合(ω)中集合a的补集为一个不属于a集的所有元素的集。补集又称余,记为a'' 或a12布尔代数规则布尔代数用于集的运算,与普通代数运算法则不同。它可用于故障讨分析,布尔代数可以帮助我们将事件表达为另一些基本事件的组合。将系统失效表达为基本元件失效的组合。演算这些方程即可求出导致系统失效的元件失效组合(即最小割集),进而根据元件失效概率,计算出系统失效的概率。

布尔代数规则如下(x、y代表两个集合):

(1)交换律x·y=y·x

x+y =y +x

(2)结合律

(3)分配律

x·(y ·z):(x ·y)·z

x+(y+z)=(x+y)+z

x·(y+z):x -y+x·z

x+(y·z)=(x+y)-(x+z)

(4)吸收律x·(x+y):x

x+(x·y):x

(5)互补律x+x =ω=1

x·x =φ(φ表示空集)

(6)幂等律x·x=x

x+x=x

(7)狄摩根定律(x·y)'' =x'' +y

(x+y) =x'' ·y

(8)对合律(x'' )'' =x

(9)重叠律x+x'' y=x+y=y+y ''x

2故障树的编制

故障树是由各种事件符号和逻辑门组成的,事件之间的逻辑关系用逻辑门表示。这些符号可分逻辑符号、事件符号等。

21故障树的符号及意义

(1)事件符号

①矩形符号:代表顶t=事件或中间事件,见图8—1(a)。是通过逻辑门作用的、由一个或多个原因而导致的故障事件。

②圆形符号:代表基本事件,见图8—1(b)。表示不要求进一步展开的基本引发故障事件。

③屋形符号:代表正常事件,见图8—1(c)。即系统在正常状态下发挥正常功能的事件。

④菱形符号:代表省略事件,见图8一l(d)。因该事件影响不大或因情报不足,因而没有进一步展开的故障事件。

⑤椭圆形符号:代表条件事件,见图8—1(e)。表示施加于任何逻辑门的条件或限制。

(2)逻辑符号

故障树中表示事件之间逻辑关系的符号称门,主要有以下几种。

①或门:代表一个或多个输入事件发生,即发生输出事件的情况。或门符号见图8—2(a),或门示意图见图8—3。

②与门:代表当全部输入事件发生时,输出事件才发生的逻辑关系。表现为逻辑积的关系。与门符号见图8—2(b),与门示意图见图8—4。

③ 禁门:是与门的特殊情况。它的输出事件是由单输入事件所引起的。但在输入造成输出之间,必须满足某种特定的条件。禁门符号见图8—2(c),禁门示意图见图8—5。

例如许多化学反应只有在催化剂存在的情况下才能反应完全,催化剂不参加反应,但它的存在是必要的。这种逻辑如图8—6所示。

22建树原则

故障树的树形结构是进行分析的基础。故障树树形结构正确与否,直接影响到故障树的分析及其可靠程度。因此,为了成功地建造故障树,要遵循一套基本规则。

(1)“直接原因原理”(细步思考法则)编制故障树时,首先从顶上事件分析,确定顶上事件的直接、必要和充分的原因,应注意不是顶上事件的基本原因。将这直接、必要和充分原因事件作为次顶上事件(即中间事件),再来确定它们的直接、必要和充分的原因,这样逐步展开。这时,“直接原因”是至关重要的。按照直接原因原理,才能保持故障树的严密的逻辑性,对事故的基本原因作详尽的分析。

(2)基本规则i

事件方框图内填入故障内容,说明什么样的故障,在什么条件下发生。

(3)基本规则ⅱ

对方框内事件提问:“方框内的故障能否由一个元件失效构成”如果对该问题的回答是肯定的,把事件列为“元件类”故障。如果回答是否定的,把奇件列为“系统类”故障。

“元件类”故障下,加卜或门,找出主因故障、次因故障、指令故障或其他影响。

“系统类”故障下,根据具体情况,加上或门、与门或禁门等,逐项分析下去。

主因故障为元件在规定的工作条件范围内发生的故障。如:设计压力p0的压力容器在工作压力p≤po时的破坏。次因故障为元件在超过规定的工作条件范围内发生的故障。如:设计压力为 p0的压力容器在压力p>po时的破坏。指令故障为元件的工作是正常的,但时间发生错误或地点发生错误。其他影响的故障:主要指环境或安装所致的故障,如湿度太大、接头锈死等。

(4)完整门规则

在对某个门的全部输入事件中的任一输入尊件作进一步分析之前,应先对该门的全部输入事件作出完整的定义。

(5)非门门规则

门的输入应当是恰当定义的故障事件,门与门之间不得直接相连, 门门连接的出现说明粗心。在定量评定及简化故障树时,门门连接可能是对的,但在建树过程中会导致混乱。

23故障树分析步骤

(1)确定所分析的系统

确定分析系统即确定系统所包括的内容及其边界范围。

(2)熟悉所分析的系统

指熟悉系统的整个情况,包括系统性能、运行情况、操作情况及各种重要参数等,必要时要画出工艺流程图及布置图。

(3)凋查系统发生的事故

调查分析过去、现在和未来可能发生的故障,同时调查本单位及外单位同类系统曾发生的所有事故。

(4)确定故障树的顶上事件

是指确定所要分析的对象事件。将易于发生且后果严重的事故作为顶卜事件。

(5)调查与顶上市件有关的所有原囚奇件。

(6)故障树作图

按建树原则,从顶上事件起一层·层往下分析各自的直接原因誊件,根据彼此间的逻辑关系,用逻辑门连接上下层事件,直到所要求的分析深度,形成一株倒置的逻辑树形图,即故障树图。

(7)故障树定性分析

定性分析是故障树分析的核心内容之一。其目的是分析该类事故的发生规律及特点,通过求取最小割集(或最小经集),找出控制事故的可行方案,并从故障树结构卜、发生概率上分析各基本事件的重要程度, 以便按轻重缓急分别采取对策。

(8)定量分析

定量分析包括①确定各基本事件的故障率或失误率;②求取顶上事件发生的概率,将计算结果与通过统计分析得出的事故发生概率进行比较。

(9)安全性评价

根据损失率的大小评价该类事故的危险性。这就要从定性和定量分析的结果中找出能够降低顶上事件发生概率的最佳方案。

s7与plc监控时错误代码 33:16944 33:16654 pg/pc检查时错误代码 0x031a 通讯电缆没问题?请帮忙分析,故障

数据词典 添加一个变量 正常 布尔型

指示灯 , 双击 //本站点//正常 ;

创建2个文本

一个文本编辑为正常,双击 选中 隐含 // 本站点//正常==1 ;

另一个文本编辑为故障,双击选中 隐含 //本站点//正常==0;

在2个叠加到一起;

组态进入 VIEW 状态 就能实现了

如何产生故障间隔时间服从威布尔分布

STEP 7-Micro/WIN编译程序错误

错误总结

全部编译指令按照下列顺序编译全部三个块。

1 程序块(OB1、全部子程序、全部中断例行程序)

2 数据块(DB1)

3 系统块(SDB0)

编译指令编译当前块,当前块为现用编辑程序。

编译程序块(OB1、全部子程序、全部中断例行程序)的过程中,编译程序在编译每个独立网络时遵守下列规则。

1 编译程序检查对不存在的子程序的调用。

2 编译程序检查对子程序的无效调用。

3 编译程序检查指令操作数的非法语法。

4 编译程序确认每个指令操作数,而且在IEC 1131-3的情况下,编译程序解决超载指令问题。

5 编译程序检查无效网络结构。

6 编译程序检查因选择的PLC中不存在的特征而造成的错误。

下面列举STEP 7-Micro/WIN 编译程序错误代码。

十进制 错误代码 说明

1 所选PLC类型不支持ENO的使用。

2 非法操作数组合,OUT中的直接地址操作数不可包含IN2中的直接地址的任何字节。

3 非法操作数组合,OUT中的直接地址操作数不可包含IN2中的间接地址的任何四个字节。

4 非法操作数组合,OUT中的相同直接地址累加器不能用作IN2中的间接地址累加器。

5 非法操作数组合,OUT中的直接地址操作数的最低位字节不可包含IN2中的直接地址的任何字节。

6 非法操作数组合,OUT中的直接地址操作数的最低位字节不可包含IN2中的间接地址的任何四个字节。

7 非法操作数组合,OUT中的间接地址操作数不可包含IN1中的直接地址的任何字节。

8 非法操作数组合,OUT中的间接地址操作数不可包含IN1或IN2中的间接地址的任何四个字节。

9 非法操作数组合,OUT中的累加器操作数不能与IN1中使用的累加器相同。

10 非法操作数组合,OUT中的累加器操作数不能与IN2中使用的累加器相同。

11 所选PLC类型不支持该指令。

12 所选PLC类型不支持参数化子程序。

13 所选PLC类型不支持带条件的END(结束)指令。

14 所选PLC类型不支持子程序。

15 无法解决超载指令问题。至少一个操作数必须是具有相关数据类型的局部或全局变量。

16 无法解决超载指令问题。并非全部超载操作数均具有相同大小或数据类型。

32 指令操作数非法语法。

33 指令操作数未定义全局符号或局部变量。

34 指令操作数编址模式无效。

35 指令操作数内存区无效。

36 指令操作数大小或数据类型无效。

37 指令操作数内存编址范围无效。

38 编译前必须先定义类属指令。

39 调用指令无对应的子程序。

42 无效间接内存区。

43 无效模拟输入或输出地址。

44 开路。

45 短路。

46 逆转使能位方向。

47 无效网络或网络太复杂无法编译。

48 非法放置正向过渡、负向过渡或NOT(取反)触点。

49 计数器指令必须是网络中的唯一输出。

50 未知编译错误。

51 A LBL、NEXT、NOP、SCR或SCRE指令在同一网络中不能有任何其他指令。

52 触点必须位于输出指令之前。

53 指令END、RET及RETI只能用作有条件输出。编译程序自动处理这些指令的无条件使用。

54 网络缺少输出指令。

55 指令操作数直接量/常数使用非法。

56 指令操作数直接量/常数数值超出范围。

57 指令操作数直接量/常数类型非法。

58 多堆栈指令(CTU、CTD、CTUD、SBRx)不允许用垂直线互联布尔输入逻辑。

59 在与多堆栈指令(CTU、CTD、CTUD、SBRx)相同的网络中不允许使用附加输出指令。

62 正向边缘号码重复使用

63 负向边缘号码重复使用

64 指令不支持ENO的使用。

65 输出线圈不支持使能位从线圈右侧流出。

66 指令未被识别为有效标准指令。

67 操作数数目与标准指令签名不匹配。

2700 非法STL指令

系统数据块编译错误及警告

2750 所选PLC类型不支持设置端口1选项。

2751 所选PLC类型不支持设置模拟输入过滤选项。

2752 所选PLC类型不支持设置脉冲截取位选项。

2753 所选PLC类型不支持设置输出表格选项。

2754 所选PLC类型不支持配置输出表格的高位字节。

2755 对于所选的PLC类型,为端口' '指定的波特率非法。

2756 对于所选的PLC类型,保留范围 ' ' 非法。

数据块编译错误

2770 指定的地址已经被分配一个数值。

2771 对于所选的PLC类型,地址无效。

2772 数据块条目非法语法。

2773 数值对于指定的地址过大。

2774 超出内部标记文本大小。

2775 非法DB 语法。

在帮助里面可以找到1

威尔布分布的期望主要跟尺度参数A有关,形状参数B作为期望的调整项影响较小

参考代码如下:

clear;

val_max=132;

val_min=129;

N_num=18;

A=(val_max+val_min)/2;

B=01;

data=0;

C=find(data>val_mindata<val_max,N_num,'first');

N=3;

while length(C)<N_num

data=wblrnd(A,B,110^N,1);

C=find(data>val_mindata<val_max,N_num,'first');

N=N+1;

end

data(C)

 
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