基于马尔科夫模型的PLC系统分析

阿施施Siwach^1＊克里善·库马尔·夏尔马^{2 *}

印度比瓦尼纺织与科学技术研究所电子与仪器学系
林加亚斯大学电子与通信工程系，印度法里达巴德2

相应的作者:阿施施Siwach,电子邮件:(电子邮件保护)
克里善·库马尔·夏尔马，电子邮件:(电子邮件保护)

摘要

本文是基于马尔可夫模型的可修系统可靠性研究。本研究以双单元可编程逻辑控制器(PLC)系统为评估对象。将某行业的样本数据作为样本进行处理。在供应商专家工程师和行业内部工程师的指导下，研究了热备系统的瞬态和稳态可靠性。为加深对企业系统动态可靠性的认识，本研究提供了一种定量的方法，并与前人的研究结果进行了比较

关键字

马尔可夫模型，热备系统，可靠性，可修系统，PLC。

介绍

在当今高技术工业过程时代，工程系统的复杂程度不断提高，可靠性起着重要作用。可靠性工程是研究产品可靠性的工程领域。可靠性，是指产品在规定条件下在给定时间内运行而不发生故障的概率。可靠性工程可以为未来几年仍在正常使用条件下运行的产品数量设定规格，从而预测其物理寿命。系统性能的度量基本有四种:1)可靠性;2)可用性和可维护性;3)平均故障时间(MTTF)和平均修复时间(MTTR);4)一生。可靠性作为非维护系统的主要性能指标，已得到广泛应用和深入研究。通常情况下，移动应用中的电子产品的经济寿命为几年。 If it is found that the physical lifetime is far beyond what is required, designs may be adjusted in such a way that the performance of the product can be boosted. In this context the physical lifetime of a product is defined as the moment in time at which the reliability of the product has decreased below a given value. Kuo et. al., Misra and Tillman et al. [1], [2], and [3] provide good literature surveys in system-reliability optimization. Tillman et al. [3] classified problems by system structure, problem type, and solution methods they, also described the advantages and disadvantages of various optimization techniques. Various heuristics were developed in 1970's to solve complex system reliability problems where the traditional optimization techniques failed to do so. Kuo and Prasad [1] summarize the developments in optimization techniques, along with recent optimization methods.

与可靠性相关的一个术语是退化;这是用来描述产品或产品组成部分之一的性能变化。如果降解达到一定水平，则产品已达到其使用寿命。降解速率是这个降解过程发生的速度。物理寿命预测需要很好地描述产品的可靠性作为时间的函数。为了达到这个目的，可靠性工程师有一些工具，从统计算法到故障分析工具。描述可靠性工程师使用的全套工具超出了本文的范围。本文介绍了可靠性工程的三个重要课题的最新进展，并以PLC为重点。许多研究[4 - 9]都针对该主题的理论方面进行了研究，但很少在工业层面上对这一概念进行实际实施。假设的工业案例在[8 - 9]中得到了充分的讨论。 In this paper authors discuss the industrial case study of PLCs with practical incidents and data. The ordinary engineer first inspects the failure and tries to repair it, failing to do so the expert engineer is called upon. The model is analyzed by using

马尔可夫过程和再生点技术。马尔可夫是俄罗斯人，他在1907年提出了马尔可夫模型，探讨了不同状态之间的相互联系。如果从一种状态到另一种状态的转换概率只与当前状态有关，而与之前的任何状态都无关，那么这个过程称为马尔科夫过程[10]。评估了系统有效性的各种措施，如平均故障时间(MTTF)、平均与系统故障的联系(MTSF)、内部维修人员和专家维修人员的繁忙时间。如果出现任何故障，操作单元首先由内部工程师进行维修，如果他不能这样做，则从外部请来一位专家工程师。而热备机则由内部工程师亲自维修。第二节描述了整个论文所采用的模型及其假设和符号。第三节讨论了所述模型的停留时间和转换概率。第四部分介绍了系统的可用性分析和维修人员。第五节给出了维修工程师的繁忙时段。 Section VI describes the profit analysis and graphical interpretations of the model and the data of the system. Section II states the conclusion followed by the references