3.3.1. Розрахунковий метод визначення безвідмовності та функційної безпечності за розрахунково–логічними схемами

Метод використовується для розрахунку показників безвідмовності та функційної безпечності невідновлюваних об’єктів і базується на складанні відповідних розрахунково–логічних схем [2, 7].

Розрахунково–логічна схема безвідмовності технічного засобу (РЛСБ) – схема з'єднання зображень структурних елементів технічного засобу, що показує, яким чином відмови його складових частин впливають на безвідмовність технічного засобу в цілому.

Розрахунково–логічна схема функційної безпечності технічного засобу (РЛС ФБ) – схема з'єднання зображень структурних елементів технічного засобу, що показує, яким чином відмови його складових частин впливають на функційну безпечність технічного засобу в цілому.

Розрахунково-логічні схеми безвідмовності і функційної безпечності складають на підставі детального аналізу функціонування об’єктів за принциповими схемами та конструкторською документацією у всіх режимах роботи й можливості появи в ньому захисних і небезпечних відмов при раптових і поступових відмовах його елементів. При цьому враховують можливий вплив на безвідмовність і функційну безпечність об’єктів технічних засобів забезпечення резервування (наприклад, розв’язувальних елементів, пристроїв перемикання на ненавантажений резерв), автоконтролювання і сполучення з виконавчими елементами, а також зовнішніх пристроїв. Для складання переліку захисних і небезпечних відмов елементів технічного засобу враховують усі можливі відмови первинних елементів, такі, як обірвання, короткі замикання чи змінення їхніх параметрів. Можливість появлення різних типів відмов елементів наведено у міжнародному документі “Пам’ятка Організації співробітництва залізниць “Каталог возможных повреждений и отказов элементов устройств СЦБ” [6], рекомендованому цією організацією для застосування на залізницях.

Розрахунково–логічні схеми безвідмовності і функційної безпечності – це з'єднані між собою графічні зображення елементів, що входять до складу технічного засобу і впливають відповідно на його безвідмовність і функційну безпечність. Такі зображення елементів позначають в РЛСБ і РЛС ФБ у вигляді прямокутників і з'єднують в них послідовно, паралельно, послідовно – паралельно чи іншим способом.

Вид РЛСБ залежить від наслідків впливу відмов елементів на безвідмовність технічного засобу у цілому. Якщо відмова елемента технічного засобу призводить до його відмови, то його зображення в РЛСБ з'єднують з іншими зображеннями елементів послідовно; якщо відмова технічного засобу настає при відмовах його декількох елементів, тоді їх зображення в РЛСБ з'єднують паралельно; якщо відмова елемента призводить до відмови тільки одного каналу резервування, то його зображення в РЛСБ з'єднують з іншими зображеннями каналів резервування паралельно або замикають на розв’язувальний елемент (наприклад, при мажоритарному резервуванні).

Вид РЛС ФБ залежить від наслідків впливу відмов елементів на функційну безпечність технічного засобу у цілому. Якщо відмова елемента технічного засобу призводить до його небезпечної відмови, то зображення такого елемента в РЛС ФБ з'єднують з іншими зображеннями елементів послідовно; якщо небезпечна відмова технічного засобу настає при відмовах його декількох елементів, тоді їх зображення в РЛС ФБ з'єднують паралельно; якщо відмова елемента призводить до небезпечної відмови тільки одного каналу резервування, то його зображення в РЛС ФБ з'єднують з іншими зображеннями каналів резервування паралельно або замикають на розв’язувальний елемент (наприклад, при мажоритарному резервуванні). Якщо немає елементів, відмови яких призводять до небезпечного стану технічного засобу, тоді в РЛС ФБ відсутні їх зображення, тобто показники функційної безпечності ідеальні (найкращі й максимально можливі).

Долучення до РЛСБ, РЛС ФБ і вилучення з них усіх зображень елементів технічного засобу має бути належним чином обгрунтовано, аж до фізичного моделювання наслідків відмов. Особливо це важливо при прийманні рішення про вилучення елементів із РЛС ФБ, тому що при цьому зменшується реальна функційна безпечність технічного засобу.

Формули для визначення показників безвідмовності та функційної безпечності об’єктів залежать від типу їх розрахунково-логічних схем.