pdf
Опубликован
2022-08-23
Выпуск
Раздел
Информатика, вычислительная техника
Лицензия
Copyright (c) 2022 P. A. Kuznetsov, Ya. A. Tynchenko, V. V. Kolesnik
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Журнал «Информатика. Экономика. Управление» / «Informatics. Economics. Management» публикует материалы на условиях лицензии CreativeCommons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0), размещенной на официальном сайте некоммерческой корпорации Creative Commons: 
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Это означает, что пользователи могут копировать и распространять материалы на любом носителе и в любом формате, адаптировать и преобразовывать тексты, использовать контент для любых целей, в том числе коммерческих. При этом должны соблюдаться условия использования — указание автора оригинального произведения и источника: следует указывать выходные данные статей, предоставлять ссылку на источник, а также указывать, какие изменения были внесены.
Как цитировать
К вопросу учета опасностей при анализе надежности АСУ ТП опасных производств
П.А. Кузнецов
СибГУ имени М.Ф. Решетнева, Красноярск, Россия
Я.А. Тынченко
СибГУ имени М.Ф. Решетнева, Красноярск, Россия; Сочинский государственный университет, Сочи, Россия
В.В. Колесник
Филиал АО «Енисейская ТГК (ТГК-13)» - «Красноярская ГРЭС-2», Зеленогорск, Красноярский край
DOI: https://doi.org/10.47813/2782-5280-2022-1-1-0217-0228
Ключевые слова: опасность, анализ надежности, автоматизация, система, производство, технологический процесс
Аннотация
В статье обоснована необходимость комплексного подхода к анализу надежности АСУ ТП с учетом стандартов МЭК 61508/МЭК 61511. Предлагается учитывать как опасность, так и уровень важности того или иного отказа компонентов АСУ ТП. Методика учёта показателей надежности АСУ ТП отличается от рассмотренных ранее иной функцией приоритета с учетом возможных дестабилизирующих факторов, воздействующих на систему резервирования. Важно, что для достижения требуемого уровня безопасности системы следует обеспечивать достижение ею показателей, заданных уровнем Safety Integrity Level. Такими показателями является SFF и вероятность опасных отказов, в частности, таким отказом будет считаться отказ модуля, оперирующего опасными энергиями или химическими веществами. В статье рассматривается типичный пример химически опасного производства (участок процесса получения поликарбоната). Приведенные в статье результаты иллюстрируют эффективность разработанного метода и его применимость к анализу и повышению показателей надежности АСУ ТП. Рассмотрен пример химического производства, однако следует отметить, что предложенный метод может быть применен для широкого круга технологических процессов опасных производств.
Биографии авторов
П.А. Кузнецов, СибГУ имени М.Ф. Решетнева, Красноярск, Россия
Кузнецов Петр Анатольевич,кандидат технических наук, доцент кафедры автоматизации производственных процессов СибГУ имени М.Ф. Решетнева, Красноярск, Россия
Я.А. Тынченко, СибГУ имени М.Ф. Решетнева, Красноярск, Россия; Сочинский государственный университет, Сочи, Россия
Тынченко Ядвига Александровна, аспирант кафедры системного анализа и исследования операций СибГУ имени М.Ф. Решетнева, Красноярск, Россия; Сочинский государственный университет, Сочи, Россия
В.В. Колесник, Филиал АО «Енисейская ТГК (ТГК-13)» - «Красноярская ГРЭС-2», Зеленогорск, Красноярский край
Колесник Валерий Васильевич, заместитель начальника цеха, Филиал АО «Енисейская ТГК (ТГК-13)» - «Красноярская ГРЭС-2», Зеленогорск, Россия
Библиографические ссылки
Хисаева Л.И. Промышленная безопасность (опасные производственные объекты). Евразийский Союз Ученых. 2016; 29-2: 42-44.
Боркин В.С. Особенности системного анализа и моделирования потенциально опасных операций технологических процессов. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2014; 1: 370-374.
Майструк A.B. Управление безопасностью эксплуатации сложных технических систем: математические методы и практика их применения. М.: ВА РВСН им. Петра Великого; 2007. 256 с.
Kovalev I., Zelenkov P., Ognerubov S. The efficiency analysis of automated lines of companies based on DEA method. Lecture Notes in Economics and Mathematical Systems. 2014; 675: 107-115.
Kovalev I., Zelenkov P., Ognerubov S., Bahmareva K., Denisova E. The efficiency analysis of the automated plants. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2015; 70: 012007.
Kovalev I.V., Zelenkov P.V., Tsarev M.Y. The control of developing a structure of a catastrophe-resistant system of information processing and control. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2015; 70: 012008.
Bell R. IEC 61508: Functional safety of electrical/electronic/programmed electronic safety-related systems: Overview. Computing and Control Engineering. 1999; 11(1): 5/1-5/5.
Gall H. "Functional safety IEC 61508 /IEC 61511 the impact to certification and the user. "Proceedings of the 2008 IEEE/ACS International Conference on Computer Systems and Applications, ser. AICCSA '08. Washington, DC, USA: IEEE Computer Society. 2008; 1027-1031. doi:10.1109/AICCSA.2008.4493673
Белозеров В.В., Белозеров В.В. Автоматизация создания АСУТП опасных производственных объектов. Электроника и электротехника. 2017; 2: 27-42. DOI: https://doi.org/10.7256/2453-8884.2017.2.23605
Шакуров С.А., Мендыбаев С.А. Надежность - как важнейшее качество при проектировании АСУТП. Наука и техника Казахстана. 2015; 1-2: 130-134.
Lee Y., Kim J., Il. M. A verification of fault tree for safety integrity level evaluation. ICCAS-SICE 2009 - ICROS-SICE International Joint Conference 2009, Proceedings. 2009.
Rástočný K., Ždánsky J. Influence of redundancy on safety integrity of SRCS with safety PLC. 2014. doi:10.1109/ELEKTRO.2014.6848947:508-512
Слепова А.Ш. Факторы надежности и эффективности автоматизированных систем управления технологическими процессами и производствами. Наука и современность. 2013; 21: 145-150.
Bozek A., Anhalt J., Chin J. The use of infrared emission detection and fugitive emission quantification technologies as a basis for hazardous area classification design. IEEE Transactions on Industry Applications. 2015; 51: 142-147. doi:10.1109/TIA.2014.2348075
Ilonen J., Kamarainen J.-K., Kalviainen H., Anttalainen O. Automatic detection and recognition of hazardous chemical agents. Digital Signal Processing. 2002 14th International Conference. 2002; 2: 1345-1348.
Kohlik M., Borecky J., Kubatova H. Miscellaneous Types of Partial Duplication Modifications for Availability Improvements. Proceedings - 15th Euromicro Conference on Digital System Design. 2012; 79-83. doi:10.1109/DSD.2012.86
Пищик Б.Н. Безопасность АСУ ТП. Вычислительные технологии. 2013; 18: 170-175. DOI: https://doi.org/10.1134/S0040363613100019
Лазарева Л.Г., Богословская Н.М. Анализ стадии синтеза производственного процесса получения поликарбоната. Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова. 2015; 1: 169-171.
Будникова И.К., Приймак Е.В. Моделирование показателей качества технологического процесса с применением программы Statistica. Вестник Казанского технологического университета. 2012; 15(15): 247-249.
Кузнецов П.А. Опасные отказы в АСУ ТП. Научные исследования и разработки молодых ученых. 2015; 4: 97-100.
REFERENCES
Hisaeva L.I. Promyshlennaya bezopasnost' (opasnye proizvodstvennye ob"ekty). Evrazijskij Soyuz Uchenyh. 2016; 29-2: 42-44.
Borkin V.S. Osobennosti sistemnogo analiza i modelirovaniya potencial'no opasnyh operacij tekhnologicheskih processov. Gornyj informacionno-analiticheskij byulleten' (nauchno-tekhnicheskij zhurnal). 2014; 1: 370-374.
Majstruk A.B. Upravlenie bezopasnost'yu ekspluatacii slozhnyh tekhnicheskih sistem: matematicheskie metody i praktika ih primeneniya. M.: VA RVSN im. Petra Velikogo; 2007. 256 s.
Kovalev I., Zelenkov P., Ognerubov S. The efficiency analysis of automated lines of companies based on DEA method. Lecture Notes in Economics and Mathematical Systems. 2014; 675: 107-115. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-03907-7_12
Kovalev I., Zelenkov P., Ognerubov S., Bahmareva K., Denisova E. The efficiency analysis of the automated plants. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2015; 70: 012007. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/70/1/012007
Kovalev I.V., Zelenkov P.V., Tsarev M.Y. The control of developing a structure of a catastrophe-resistant system of information processing and control. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2015; 70: 012008. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/70/1/012008
Bell R. IEC 61508: Functional safety of electrical/electronic/programmed electronic safety-related systems: Overview. Computing and Control Engineering. 1999; 11(1): 5/1-5/5. DOI: https://doi.org/10.1049/cce:20000108
Gall H. "Functional safety IEC 61508 /IEC 61511 the impact to certification and the user. "Proceedings of the 2008 IEEE/ACS International Conference on Computer Systems and Applications, ser. AICCSA '08. Washington, DC, USA: IEEE Computer Society. 2008; 1027-1031. doi:10.1109/AICCSA.2008.4493673 DOI: https://doi.org/10.1109/AICCSA.2008.4493673
Belozerov V.V., Belozerov V.V. Avtomatizaciya sozdaniya ASUTP opasnyh proizvodstvennyh ob"ektov. Elektronika i elektrotekhnika. 2017; 2: 27-42.
Shakurov S.A., Mendybaev S.A. Nadezhnost' - kak vazhnejshee kachestvo pri proektirovanii ASUTP. Nauka i tekhnika Kazahstana. 2015; 1-2: 130-134.
Lee Y., Kim J., Il. M. A verification of fault tree for safety integrity level evaluation. ICCAS-SICE 2009 - ICROS-SICE International Joint Conference 2009, Proceedings. 2009.
Rástočný K., Ždánsky J. Influence of redundancy on safety integrity of SRCS with safety PLC. 2014. doi:10.1109/ELEKTRO.2014.6848947:508-512 DOI: https://doi.org/10.1109/ELEKTRO.2014.6848947
Slepova A.Sh. Faktory nadezhnosti i effektivnosti avtomatizirovannyh sistem upravleniya tekhnologicheskimi processami i proizvodstvami. Nauka i sovremennost'. 2013; 21: 145-150.
Bozek A., Anhalt J., Chin J. The use of infrared emission detection and fugitive emission quantification technologies as a basis for hazardous area classification design. IEEE Transactions on Industry Applications. 2015; 51: 142-147. doi:10.1109/TIA.2014.2348075 DOI: https://doi.org/10.1109/TIA.2014.2348075
Ilonen J., Kamarainen J.-K., Kalviainen H., Anttalainen O. Automatic detection and recognition of hazardous chemical agents. Digital Signal Processing. 2002 14th International Conference. 2002; 2: 1345-1348.
Kohlik M., Borecky J., Kubatova H. Miscellaneous Types of Partial Duplication Modifications for Availability Improvements. Proceedings - 15th Euromicro Conference on Digital System Design. 2012; 79-83. doi:10.1109/DSD.2012.86 DOI: https://doi.org/10.1109/DSD.2012.86
Pishchik B.N. Bezopasnost' ASU TP. Vychislitel'nye tekhnologii. 2013; 18: 170-175.
Lazareva L.G., Bogoslovskaya N.M. Analiz stadii sinteza proizvodstvennogo processa polucheniya polikarbonata. Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta im. V. G. Shuhova. 2015; 1: 169-171.
Budnikova I.K., Prijmak E.V. Modelirovanie pokazatelej kachestva tekhnologicheskogo processa s primeneniem programmy Statistica. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta. 2012; 15(15): 247-249.
Kuznecov P.A. Opasnye otkazy v ASU TP. Nauchnye issledovaniya i razrabotki molodyh uchenyh. 2015; 4: 97-100.
