• Текст документа
  • Статус
Оглавление
Поиск в тексте
Документ в силу не вступил


ГОСТ Р МЭК 61069-5-2017

     
     
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИЗМЕРЕНИЕ, УПРАВЛЕНИЕ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОЦЕССА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОЙСТВ СИСТЕМЫ С ЦЕЛЬЮ ЕЕ ОЦЕНКИ

Часть 5

Оценка надежности системы

Industrial-process measurement, control and automation. Evaluation of system properties for the purpose of system assessment. Part 5. Assessment of system dependability



ОКС 25.040.40

Дата введения 2018-09-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Негосударственным образовательным частным учреждением дополнительного профессионального образования "Новая Инженерная Школа" (НОЧУ "НИШ") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 4 стандарта, который выполнен Российской комиссией экспертов МЭК/ТК 65 и Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации (ВНИИНМАШ)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 306 "Измерения и управление в промышленных процессах"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 ноября 2017 г. N 1653-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 61069-5:2016* "Измерение, управление и автоматизация промышленного процесса. Определение свойств системы с целью ее оценки. Часть 5. Оценка надежности системы" (IEC 61069-5:2016 "Industrial-process measurement, control and automation - Evaluation of system properties for the purpose of system assessment - Part 5: Assessment of system dependability", IDT).
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке на сайт http://shop.cntd.ru. - Примечание изготовителя базы данных.


При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р МЭК 61069-5-2012


Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение


В МЭК 61069 рассматривается метод, который следует использовать для оценки системных свойств основной системы управления (ОСУ). МЭК 61069 состоит из следующих частей:

часть 1. Терминология и основные концепции;

часть 2. Методология оценки;

часть 3. Оценка функциональности системы;

часть 4. Оценка производительности системы;

часть 5. Оценка надежности системы;

часть 6. Оценка эксплуатабельности системы;

часть 7. Оценка безопасности системы;

часть 8. Оценка других свойств системы.

Оценка системы - основанное на доказательстве суждение о пригодности системы для определенного целевого назначения или класса целевых назначений.

Для получения полного итогового доказательства потребовалось бы полное (т.е. при всех влияющих факторах) определение пригодности всех свойств системы для конкретного целевого назначения или класса целевых назначений.

Так как на практике это требуется редко, для оценки системы более рациональным будет:

- определить критичность соответствующих свойств системы;

- спланировать определение (оценку) соответствующих свойств системы на основе экономического принципа "цена - целесообразность" для усилий по реализации этих свойств.

При проведении оценки системы следует стремиться к получению максимальной обоснованности пригодности системы с учетом целесообразной стоимости и ограничений по времени.

Оценка может быть выполнена только в том случае, если целевое назначение (миссия) сформулировано (или задано), или если оно может быть представлено гипотетически. В случае отсутствия миссии оценка не может быть выполнена. Тем не менее, возможно определение свойств системы в части сбора и систематизации данных для последующей оценки, проводимой другими лицами. В таком случае настоящий стандарт может применяться как руководство для планирования, а также устанавливает процедуры определения свойств системы, являющиеся неотъемлемой частью оценки системы.

При подготовке к оценке может быть установлено, что определение границ системы является слишком узким. Например, для средства с двумя или более версиями совместного пользования системы управления, например сети, необходимо учитывать вопросы сосуществования и функциональной совместимости. В этом случае система, подлежащая оценке, не должна ограничиваться "новыми" ОСУ. Такая система должна включать в себя как "новые", так и "старые" системы. То есть, система должна изменять свои границы, чтобы включать в себя достаточный объем другой системы для решения требуемых от нее задач.

Структура настоящей части и ее взаимосвязь с другими частями МЭК 61069 показаны на рисунке 1.

Рисунок 1 - Общий состав МЭК 61069

ГОСТ Р МЭК 61069-5-2017 Измерение, управление и автоматизация промышленного процесса. Определение свойств системы с целью ее оценки. Часть 5. Оценка надежности системы


Рисунок 1 - Общий состав МЭК 61069

1 Область применения


Настоящий стандарт:

- устанавливает детальный метод оценки надежности основной системы управления (ОСУ) на основании общих концепций, данных в МЭК 61069-1, и методологии оценки, приведенной МЭК 61069-2;

- устанавливает основную классификацию свойств надежности;

- описывает факторы, влияющие на надежность, и которые необходимо учитывать при оценке надежности; и

- предоставляет руководство по выбору методов из набора вариантов (с нормативными ссылками) для определения надежности.

2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного стандарта (включая все изменения к нему).
_______________
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.


IEC 60300-3-2, Dependability management - Part 3-2: Application guide - Collection of dependability data from the field (Управление надежностью. Часть 3-2. Руководство по применению. Сбор данных по надежности с места эксплуатации)

IEC 60319, Presentation and specification of reliability data for electronic components (Представление и спецификация данных о надежности электронных компонентов)

IEC 61069-1:2016, Industrial-process measurement, control and automation - Evaluation of system properties for the purpose of system assessment - Part 1: Terminology and basic concepts (Измерение и управление промышленным процессом. Определение свойств системы с целью ее оценки. Часть 1. Общие подходы и терминология)

IEC 61069-2:2016, Industrial-process measurement, control and automation - Evaluation of system properties for the purpose of system assessment - Part 2: Assessment methodology (Измерение и управление промышленным процессом. Определение свойств системы с целью ее оценки. Часть 2. Методология оценки)

IEC 61070, Compliance test procedures tor steady-state availability (Сравнение процедур проверки на установленную готовность)

IEC 61709:2011, Electric components - Reliability - Reference conditions for failure rates and stress models for conversion (Компоненты электронные. Надежность. Стандартные условия для интенсивности отказов и нагрузочные модели для преобразования)

ISO IEC 25010, Systems and software engineering - Systems and software Quality Requirements and Evaluation (SQuaRE) - System and software quality models [Системная и программная инженерия. Требования и оценка качества систем и программного обеспечения (SQuaRE). Модели качества систем и программных продуктов]

ISO IEC 27001:2013, Information technology - Security techniques - Information security management systems - Requirements (Информационная технология. Методы и средства обеспечения безопасности. Системы менеджмента информационной безопасности. Требования)

ISO IEC 27002, Information technology - Security techniques - Code of practice for information security controls (Информационная технология. Методы и средства обеспечения безопасности. Свод норм и правил менеджмента информационной безопасности)

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

3.1 Термины и определения


В настоящем стандарте применены термины по МЭК 61069-1.

3.2 Обозначения и сокращения


В настоящем стандарте применены обозначения и сокращения по МЭК 61069-1.

4 Основы оценки, связанные с надежностью

4.1 Свойства надежности

4.1.1 Общие положения

Для обеспечения полной оценки надежности системы системные свойства необходимо, прежде всего, классифицировать в иерархическом порядке.

Для того чтобы система была надежной, необходимо, чтобы она была готова выполнить свои функции. Однако на практике это не означает, что, если система готова выполнить свою функцию, то, функция будет выполнена правильно.

Для того чтобы раскрыть эти два аспекта, свойства надежности подразделены на группы и подгруппы, приведенные на рисунке 2.

Рисунок 2 - Составляющие свойства надежности

ГОСТ Р МЭК 61069-5-2017 Измерение, управление и автоматизация промышленного процесса. Определение свойств системы с целью ее оценки. Часть 5. Оценка надежности системы


Рисунок 2 - Составляющие свойства надежности


Надежность системы не может быть оценена непосредственно и определена по одному свойству. Надежность системы может быть определена только при помощи анализа и испытания каждого ее свойства по отдельности.

Взаимосвязь между свойствами надежности системы и ее модулями иногда бывает очень сложной.

Например:

- если конфигурация системы включает резервирование, готовность системы зависит от свойства целостности избыточных модулей;

- если конфигурация системы содержит механизмы защищенности системы, свойство защищенности системы зависит от свойства готовности модулей, которые реализуют механизм защиты;

- если конфигурация системы содержит модули, которые проверяют данные, передаваемые от других частей системы, то целостность системы зависит от свойств защищенности этих модулей.

Если система выполняет несколько системных задач, ее надежность может очень сильно влиять на эти задачи. Поэтому для каждой из этих задач требуется проведение отдельного анализа.

4.1.2 Готовность

Готовность системы зависит от готовности отдельных модулей системы и способа, которым эти модули взаимодействуют при выполнении задач системы. Способ, которым обеспечивается взаимодействие модулей, может включать функциональное резервирование (однородное или разнообразное), функциональный возврат и деградацию. Готовность, как правило, зависит от применяемых процедур и ресурсов, доступных для поддержания системы. Готовность системы может отличаться для каждой из ее задач.

Готовность системы может отличаться в отношении каждой из ее задач.

Готовность системы для каждой задачи может быть определена количественно двумя способами.

Прогнозируемое значение готовности системы, может быть рассчитано по формуле:

ГОСТ Р МЭК 61069-5-2017 Измерение, управление и автоматизация промышленного процесса. Определение свойств системы с целью ее оценки. Часть 5. Оценка надежности системы,


где: - "готовность" - означает готовность системы к выполнению данной задачи;

- "среднее время до отказа" - означает среднее время с момента восстановления системы в состояние готовности выполнения данной задачи до момента времени, когда система будет не в состоянии ее выполнять (до отказа);

- "среднее время восстановления" - среднее время, необходимое для восстановления системы в состояние готовности выполнения заданной задачи с момента времени, когда система не смогла выполнить задачу.

Для системы, находящейся в эксплуатации, готовность может быть рассчитана по формуле:

ГОСТ Р МЭК 61069-5-2017 Измерение, управление и автоматизация промышленного процесса. Определение свойств системы с целью ее оценки. Часть 5. Оценка надежности системы.

4.1.3 Безотказность

Безотказность системы зависит от безотказности отдельных модулей системы и способа, которым эти модули взаимодействуют при выполнении задачи системы. Способом, взаимодействия модулей может быть функциональное резервирование (однородное или многообразное), функциональный возврат и ухудшение функционирования.

Безотказность системы может быть различной для каждой из ее задач. Безотказность может быть определена количественно для отдельных задач с различными степенями предсказуемой доверительности.

Безотказность отдельных элементов системы может быть предсказана методом расчета безотказности составных частей данной системы (см. МЭК 62380 и МЭК 61069-6). В этом случае, безотказность системы может быть предсказана синтезом. Следует отметить, что для модулей программного обеспечения систем нет доступных методов предсказания безотказности, которые обеспечивают высокий уровень доверительности.

Механизмы анализа безотказности программного обеспечения описаны в ИСО МЭК 25010.

Безотказность может быть выражена средним временем до отказа или интенсивностью отказов.

4.1.4 Ремонтопригодность

Ремонтопригодность системы зависит от ремонтопригодности отдельных элементов, структуры элементов и модулей системы. Физическая структура устанавливает легкость доступа, заменяемость и т.д. Функциональная структура устанавливает простоту диагностики и т.д.

При количественном определении ремонтопригодности системы, должны быть учтены все действия, требуемые для восстановления состояния системы, в котором она способна полностью выполнять задачи. Также должны быть учтены затраты времени, которые необходимы для обнаружения ошибки, подготовки к техобслуживанию и ремонту, проведения диагностики и исправления причины отказа, настройки и проверки, и т.д.

Количественное определение ремонтопригодности следует дополнять качественными путем проверки обеспечения и учета следующих моментов:

- оповещение о возникновении отказов: световая сигнализация, аварийные сообщения, отчеты и т.д.;

- доступ: простота доступа для персонала и для подключения измерительных приборов, модулей и т.д.;

- диагностика: прямая идентификация ошибки, диагностические инструменты, которые не оказывают никакого влияния на систему, удаленные средства поддержки обслуживания, статистическая ошибка проверки и передачи сообщений;

- ремонтопригодность/заменяемость: несколько ограничений на замену модулей во время эксплуатации (поддержка "горячей" замены), модульный принцип, однозначная идентификация модулей и элементов, минимальная потребность в специальных инструментах, минимальные последствия для других элементов или модулей, при замене элементов или модулей;

- контроль: инструкции по процедурам обслуживания, минимальные требования контроля.

Ремонтопригодность может быть представлена посредством среднего времени восстановления.

4.1.5 Достоверность

Достоверность системы зависит от целостности и механизмов защищенности, реализуемых как функции, выполняемые модулями системы.

Механизмы достоверности включают:

- проверку:

- правильности выполнения функций (например, устройством обеспечения безопасности с использованием известных данных); и/или

- корректности данных (например, проверка правильности, контроль по четности, обратное считывание, проверка вводимых значений и т.д.);

- операции типа:

- самонастройка;

- защита данных;

- извещение об операции и т.д.

Данные и механизмы могут быть использованы для обеспечения целостности и/или защищенности.

Для анализа механизмов достоверности могут использоваться методы внесения ошибки, приведенные в подразделе 6.1.

Достоверность детерминирована, и поэтому некоторые аспекты могут быть определены количественно.

4.1.6 Защищенность

Защищенность системы зависит от механизмов, применяемых на границе системы, чтобы обнаружить и предотвратить некорректные входные сигналы и несанкционированный доступ. Такие границы могут быть физическими или виртуальными. Смотреть:

- приложение F для получения дополнительных рекомендаций по вопросам безопасности;

- стандарты МЭК серии 62443.

Механизм защищенности может быть реализован путем проверки элементом вводимых значений в другие элементы.

4.1.7 Целостность

Целостность зависит от механизмов, применяемых в выходных элементах системы для проверки корректности выходных сигналов. Целостность также зависит от механизмов, действующих в пределах системы для обнаружения и предотвращения некорректных передач сигналов или данных между частями системы.

Целостность детерминирована, и поэтому некоторые аспекты могут быть определены количественно.

Механизм целостности реализуется путем проверки элементом выводимых значений других элементов.

4.2 Факторы, влияющие на надежность


На надежность системы могут оказать воздействие влияющие факторы, перечисленные в подразделе 5.3 МЭК 61069-1:2016.

Для каждого свойства системы, указанного в подразделе 4.1, основными влияющими факторами являются:

- надежность: может быть подвержена воздействию влияющих факторов, исходящих из:

- средств обеспечения, влияние частично предсказуемо при применении МЭК 61709,

- окружающей среды, влияние частично предсказуемо, при применении МЭК 61709,

- услуг, связанных с техническим обслуживанием, хранением частей и т.д.;

- ремонтопригодность: для целей настоящего стандарта, ремонтопригодностью считается внутреннее свойство самой системы, на которую оказывается непрямое воздействие, например, ограниченный доступ в результате воздействия опасных условий;

- готовность: принимая во внимание деятельность человека, необходимую для поддержания или восстановления системы в состоянии, в котором система способна выполнять требуемую задачу. Находится под влиянием поведения человека и условий обслуживания (задержка поставки запасных частей, обучение, документирование и т.д.);

- достоверность: на такие механизмы как защищенность и целостность могут воздействовать преднамеренные или непреднамеренные действия человека, нашествие вредителей. Если при этом используются обычные средства обслуживания типа шин или многозадачных процессоров, то эти механизмы могут находиться под влиянием задач системы, из-за внезапного возрастания активности промышленного процесса (например, при аварийной ситуации) и т.д., а также внешних систем.

В целом, любые отклонения от рекомендованных состояний, в которых система, как предполагается, будет работать, могут оказать влияние на правильность функционирования системы.

При проведении конкретных испытаний для определения результатов воздействия влияющих условий следует применять следующие стандарты:

- МЭК 60068;

- МЭК 60801;

- МЭК 61000;

- МЭК 61326.

5 Процедура оценки

5.1 Общие положения


Оценку следует проводить в соответствии с методологией, приведенной разделе 5 МЭК 61069-2:2016.

5.2 Определение целей оценки


Определение цели оценки следует проводить в соответствии с процедурами, приведенными в 5.2 МЭК 61069-2:2016.

5.3 Проектирование и схема оценки


Проектирование и схему оценки следует выполнять в соответствии с процедурами, приведенными в подразделе 5.3 МЭК 61069-2:2016.

Определение объема оценки следует проводить в соответствии с 5.3.1 МЭК 61069-2:2016.

Сопоставление документированной информации следует проводить в соответствии с 5.3.3 МЭК 61069-2:2016.

Заключения, сформулированные в соответствии с 5.3.3 МЭК 61069-2, должны содержать следующую информацию в дополнение к пунктам, перечисленным в 5.3.3 МЭК 61069-2:2016:

- дополнительные пункты не отмечены.

Документирование информации для сопоставления следует проводить в соответствии с 5.3.4 МЭК 61069-2.

Выбор элементов оценки должен производиться в соответствии с 5.3.5 МЭК 61069-2:2016.

Спецификация оценки должна быть разработана в соответствии с 5.3.6 МЭК 61069-2:2016.

Сравнение ДТС и ДСС следует проводить в соответствии с подразделом 5.3 МЭК 61069-2.

Примечание 1 - Контрольный перечень ДТС для определения надежности системы приведен в приложении А.

Примечание 2 - Контрольный перечень ДСС для определения надежности системы приведен в приложении В.

5.4 Планирование программы проведения оценки


Планирование программы проведения оценки следует выполнять в соответствии с методом, изложенном в подразделе 5.4 МЭК 61069-2:2016.

Действия по оценке должны быть разработаны в соответствии с 5.4.2 МЭК 61069-2:2016.

Итоговая программа проведения оценки должна определять пункты, перечисленные в 5.4.3 МЭК 61069-2:2016.

5.5 Проведение оценки


Оценки следует проводить в соответствии с подразделом 5.5 МЭК 61069-2:2016.

5.6 Отчет об оценке


Отчет об оценке следует оформлять в соответствии с подразделом 5.6 МЭК 61069-2:2016.

Отчет должен содержать информацию, приведенную в подразделе 5.6 МЭК 61069-2:2016. Дополнительно отчет по оценке должен включать в себя следующие пункты:

- дополнительные пункты не отмечены.

6 Методы определения свойств

6.1 Общие положения


В настоящем стандарте приведено несколько методов определения свойств. Могут применяться и другие методы, однако в этом случае в отчете об оценке следует указывать ссылки на документы, в которых описано применение таких методов.

Данные методы определения свойств сгруппированы согласно требованиям, установленным в разделе 6 МЭК 61069-2:2016.

Следует учитывать факторы, влияющие на свойства надежности системы, в соответствии с 4.2.

Методы, указанные в подразделах 6.2, 6.3 и 6.4, рекомендованы для оценки свойств надежности системы.

Количественное определение свойств может быть основано на прогнозирующем анализе, расчетах или на испытаниях.

Для того, чтобы начать оценку необходимо проанализировать функциональную и физическую структуру системы. После этого необходимо провести анализ выполнения задач системой.

Структура системы может быть описана с использованием схем функциональных и физических блоков, схем маршрутов прохождения сигналов, графов состояний, таблиц и т.д.

Режимы отказа рассматриваются для всех элементов системы (технических средств и программного обеспечения) и определяется их влияние на надежность выполнения задач системы, а также на требования к ремонтопригодности.

Качественный анализ может быть выполнен с применением одного или комбинации методов, описанных в подразделах 6.2 и 6.3.

Анализ должен включать проверку способа, которым в системе инициируются альтернативные пути, то есть:

- статическим способом с изменением конфигурации системы; или

- динамическим или автоматическим, например, механизмами достоверности или вручную, например, через клавиатуру.

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Текст документа вы можете получить на ваш адрес электронной почты, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Что вы получите:

После завершения процесса оплаты вы получите доступ к полному тексту документа, возможность сохранить его в формате .pdf, а также копию документа на свой e-mail. На мобильный телефон придет подтверждение оплаты.

При возникновении проблем свяжитесь с нами по адресу spp@kodeks.ru

ГОСТ Р МЭК 61069-5-2017 Измерение, управление и автоматизация промышленного процесса. Определение свойств системы с целью ее оценки. Часть 5. Оценка надежности системы

Название документа: ГОСТ Р МЭК 61069-5-2017 Измерение, управление и автоматизация промышленного процесса. Определение свойств системы с целью ее оценки. Часть 5. Оценка надежности системы

Номер документа: МЭК 61069-5-2017

Вид документа: ГОСТ Р

Принявший орган: Росстандарт

Статус: Документ в силу не вступил

Опубликован: Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2017 год
Дата принятия: 07 ноября 2017

Дата начала действия: 01 сентября 2018
Информация о данном документе содержится в профессиональных справочных системах «Кодекс» и «Техэксперт»
Узнать больше о системах