Микропроцессорная система

 

Совокупность МП и перечисленных выше устройств образует микропроцессорную систему (МПС), структурная схема, которой приведена на рисунке 8.5.

Состав МПС наряду с МП входят устройства памяти оперативной ОЗУ и постоянной ПЗУ, интерфейсное устройство ИУ, устройства сопряжения УС с внешними объектами; внешние запоминающее устройства ВЗУ, устройства ввода-вывода информации УВВ, общая шина ОШ, включающая в себя ШД, ШУ, и ША. Кроме того, на схеме СЧЭП обозначена силовая часть ЭП (преобразователь - двигатель механическая передача). Рассмотрим кратко назначение каждого из устройств МПС.

 

 

 

 

Рисунок 8.5 Микропроцессорная система

 

 

Устройства памяти ОЗУ и ПЗУ служат для размещения подлежащих обработке данных и программы, в соответствии с которой эта обработка должна вестись, а также результатов обработки. Для расширения возможностей МПС, кроме ОЗУ и ПЗУ, могут использоваться ВЗУ, к числу которых относятся накопители информации на гибких магнитных дисках и др.

Устройства ввода-вывода информации (УВВ) предназначены для обеспечения взаимодействия МПС и человека в удобной для него форме. К устройствам ввода-вывода относятся клавиатура пульта управления, принтер, графопостроители, устройства визуального представления информации (мониторы) и др.

Устройства сопряжения (УС) обеспечивают связь МПС с различными внешними (периферийными) устройствами. Они могут иметь самые разнообразные схемные и элементные реализации. В частности, для связи МПС с датчиками координат ЭП (Д) и блоками схемы управления ЭП (СУЭП) широко используются аналого-цифровые (АЦП) и цифроаналоговые (ЦАП) преобразователи электрических сигналов, обозначенных на схеме УС1 и УС2.

Устройства сопряжения УС3 и УС4, предназначенные для связи МПС с ВЗУ и УВВ, представляют собой в простейшем случае буферные (промежуточные) регистры памяти для хранения данных, передаваемых с общей шины ОШ на внешние устройства или обратно. Устройства сопряжения, получившие название контроллеров (микроконтроллеров) выполняют более сложные функции, и их работа может программироваться.

Устройства сопряжения УС5, выполняющие согласование работы МПС с другими МПС и ЭВМ, называются адаптерами.

Интерфейсное устройство (ИУ) – это совокупность электронных схем, шин и алгоритмов (программ), обеспечивающая управление передачей информации между МП, памятью и внешними устройствами (УВВ, ВЗУ, Д). Другими словами, интерфейсное устройство обеспечивает требуемое взаимодействие МПС с указанными внешними устройствами при изменении режима ее работы. Типичным примером является переход от выполнения одной программы к выполнению другой при поступлении от какого-либо внешнего устройства сигнала управления. Такой переход получил название прерывания. После завершения прерывающей программы ИУ обеспечивает возврат МПС к работе по прерванной программе. Примерами ИУ являются таймер, блок прямого доступа к памяти, блок организации прерываний.

Отметим, что совокупность МП, памяти и интерфейса, который включает в себя ИУ, УС, и ОШ, получили название микро-ЭВМ.

По назначению МПС и микро-ЭВМ подразделяются на универсальные и специализированные.

К универсальным относятся МПС и микро-ЭВМ, способные как обеспечивать управление различными объектами (в том числе и ЭП), технологическими процессами, промышленными предприятиями, так и выполнять различные вычислительные операции. Для выполнения этих функций МПС имеет широкий набор внешних (периферийных) устройств, показанных на рисунке 8.5. Обычно при конкретном применении часть этих устройств может быть не задействована, т.е. универсальные МПС и микро-ЭВМ обладают элементной избыточностью.

Специализированными называются МПС, которые уже на стадии своего создания ориентированы на конкретное применение – схемы управления станка или робота, измерительные системы и др. В этом случае МПС содержат только те устройства и имеют такое программное обеспечение, которое обеспечивают выполнение конкретных, заранее определенных функций.

Широко распространенным примером специализированной МПС является программируемый контроллер (ПК).

Для лучшего понимания выполняемых ПК функций и особенностей его структуры обратимся к схеме, рисунок 8.6, реализующим различные логические операции при управлении: запрещение включения одного контактора при включенном другом, разрешение включения двигателя при нажатии кнопки управления и отсутствии запрещающего сигнала защиты и др. Подобные схемы получили название жесткой (или монтажной) логики, так как осуществление заданных логических операций обеспечивается определенным набором элементов и связями между ними. При реализации сложных систем управления (20…30 элементов и более) схемы с жесткой логикой приобретают большие массу и габаритные размеры, возрастает их энергопотребление, усложняются наладка и диагностика их работы и соответственно ремонт. Самый же существенный недостаток таких схем, как уже отмечалось, состоит в сложности их переделки (перемонтажа) при введении новых функций или их частичном изменении.

Альтернативным (технически и экономически более целесообразным) решением при создании сложных схем управления является применение программируемых контроллеров как разновидности МПС. Применение ПК позволяет избежать всех тех недостатков, которые характерны для схем с жесткой логикой, и в первую очередь отсутствия гибкости при реализации сложных законов управления. Программируемый контроллер – это специализированная МПС, предназначенная для обработки логических входных сигналов, их преобразование и выработки управляющих воздействий и работающая по заранее заданной программе. Процесс обработки поступающей информации и выработки управляющих воздействий осуществляется в ПК по программе и происходит в реальном масштабе времени.

 

 

 

Рисунок 8.6 Структурная схема программируемого контроллера

 

 

В состав ПК, рисунок 8.6 входят запоминающее устройство ЗУ, в котором содержится программа его работы; логический процессор ЛП (АЛУ на схеме рисунок 8.4), осуществляющий логические операции над последовательно вводимыми в него сигналами; коммутаторы входных К1 и выходных К2 сигналов; устройства сопряжения ПК с входными УС1 и выходными УС2 сигналами, а также память П, в которую поступают результаты выполнения логических операций.

Входные сигналы u_вх1, u_вх2,… u_вх3, содержащие информацию о ходе технологического процесса, режимах работы отдельных частей системы управления, состоянии защиты, поступают на вход устройства сопряжения УС1, которое обеспечивает их гальваническую развязку и формирование их них сигналов, соответствующих по значению и виду, используемым в данном ПК.

Сформированные таким образом сигналы поступают на вход коммутатора К1, который последовательно подает на ЛП тот из них, адрес которого содержится в очередной команде, поступающей из ЗУ.

После выполненных ЛП преобразований, которые также определяются заложенной в ЗУ программой, сигналы через коммутатор К2 поступают в регистр памяти П и далее через УС2 на выход ПК.

Заметим, что последовательный принцип выполнения операций увеличивает время обработки информации, но так как время выполнения одной отдельной операции составляет всего лишь несколько микросекунд, быстродействие ПК в большинстве случаев оказывается вполне достаточным.

В качестве входных допускаются сигналы напряжением от 5 до 250 В постоянного или переменного тока, общее число которых может достигать тысячи и более. Выходные устройства сопряжения УС2 обычно строятся на основе оптронных тиристоров, обеспечивающих гальваническую развязку выходных цепей и позволяющих управлять достаточно мощными исполнительными устройствами - реле, контакторами, катушками электромагнитов и др.

В теории цифровых систем управления показывается, что любые логические преобразования могут быть выполнены с помощью простейших логических операций И, ИЛИ, НЕ. Это положение определяет простоту программного обеспечения работы ПК, доступного, в том числе персоналу, не имеющему специальных знаний в области программирования МПС. Типовыми командами ПК являются команды загрузки, логические, присвоения, управления циклом и специальные. Система команд имеет соответствующие мнемоническое обозначение.

 

Контрольные вопросы:

 

1. Что называется логическим элементом и какие основные логические элементы применяются в САУ?

2. Назначение аналого-цифрового преобразователя.

3. Назначение цифро-аналогового преобразователя.

4. Что называется микропроцессором?

5. Какие функциональные блоки включают в себя микропроцессорная система?

6. Дайте определение микропроцессорной системы.

7. Что представляет собой программируемый логический контроллер?

 

Глава 9. Устройства представления информации

 

 

 

Для отображения информации в системах автоматического управления широко используются индикаторные устройства. Чаще всего информация отображается с помощью оптических индикаторов, поскольку именно с помощью зрения человек воспринимает основной объем информации, используемой в производственной деятельности. Кроме оптических индикаторов используются звуковые (акустические) индикаторы. Например, для сигнализации аварийных ситуаций наиболее приемлемы именно звуковые сигналы (звонок громкого боя, сирена, гудок, ревун) в сочетании с привлекающими внимание персонала световыми (т.е. оптическими) сигналами.

Оптические индикаторные устройства. Различают активные и пассивные оптические индикаторы. К активным индикаторам относятся лампы накаливания, газоразрядные приборы и другие устройства, излучающие свет в видимой части спектра. К пассивным индикаторам относятся те устройства, которые сами не излучают свет, а лишь отражают свет внешних источников. К ним относятся шкалы измерительных приборов, цифровые индикаторы (например, счетчика активной энергии), жидкокристаллические индикаторы.

Светодиод в настоящее время является одним из наиболее простых и распространенных активных индикаторов. Принцип действия его основан на том, что при протекании прямого тока через полупроводниковый диод происходит излучение фотона (т.е. световой энергии). В кремниевых и германиевых диодах это излучение происходит в невидимом глазом диапазоне длин волн. А если выполнить диод на основе арсенида-фосфида галлия (GaPAs), то излучение происходит в диапазоне волн от 0,58 до 0, 65 микрон. Это излучение человек воспринимает как желтый (0,58 мкм), оранжевый (0,63 мкм) или красный (0,65 мкм) свет. Светодиод, изготовленный на основе фосфида галлия (GaP), излучает зеленый (0,56 мкм) свет, а изготовленный на основе арсенида галлия (GaAs), - инфокрасный (0,90 мкм), хотя и невидимый человеческим глазом, свет, но удобный для дистанционного управления объектами. В зависимости от количества и пропорции примесей можно изменять длину волны максимума излучения, т.е. цвет свечения фотодиода. Материалы, используемые для изготовления светодиодов, дороже кремния и германия, поэтому светодиоды дороже обычных диодов. Коэффициент полезного действия светодиодов очень мал, только у инфокрасных диодов он составляет примерно 5%, а у других в сто раз меньше. Быстродействие светодиодов очень высокое: при подаче скачкообразного входного сигнала яркость диода изменяется за сотую долю миллисекунды.

Входным сигналом для светодиода является прямой ток. От его величины зависит и яркость свечения. Хорошая видимость даже при дневном свете обеспечивается при прямом токе от 5 до 20 мА. При этом напряжение на светодиодах составляет 2 – 3 В. Светодиоды по своим параметрам хорошо согласуются с транзисторными и интегральными схемами. На рисунке 9.1 показаны схемы включения светодиодов VD с помощью транзисторного ключа (а – высоким уровнем напряжения, б – низким уровнем). Поскольку транзистор V Т обладает усилительными свойствами, ток, потребляемый от источника сигнала, в десятки раз меньше прямого тока светодиода.

 

 

 

Рисунок 9.1 – Схемы включения светодиодов

 

Сопротивление резистора R _огр ограничивает прямой ток светодиода и его величина равна: R _огр = (Е - UVD )/ IVD.

Светодиоды выпускаются в различном исполнении: точечном, линейном, цифрознаковом. Наибольшее распространение получили семисегментные цифровые светодиодные индикаторы. Стилизованное изображение цифры составляется из семи светодиодных сегментов, расположенных в виде цифры 8.

При подаче сигналов на определенные сегменты высвечивается требуемая цифра. Например, для высвечивания цифры 5 необходимо подать сигналы на сегменты a , f , q , c , d, рисунок 9.2.

 

 

 

 

Рисунок 9.2 – Семисегментный индикатор

 

Линейный светодиодный индикатор представляет собой интегральную схему в виде светящегося столбика, образованного последовательно включенными светодиодными сегментами, и блока управления. Внешне такой индикатор выглядит как линейная шкала, он служит для отображения непрерывно меняющейся информации и является аналогом стрелочного измерительного прибора. Эти устройства используются в многоканальных системах для индикации однотипной информации. Несколько расположенных рядом линейных шкал очень удобны для восприятия оператором.

Люминесцентные индикаторы также относятся к типу активных. Они представляют собой электронную вакуумную лампу с катодом, управляющей сеткой и несколькими анодами. Аноды покрыты слоем люминофора, который светится, если на него попадает поток электронов, испускаемых катодом. Устройство люминесцентного индикатора показано на рисунке 9.3. В стеклянном баллоне 5 расположены катод 1, сетка 3 и аноды 2 на подложке 4. Катод выполнен в виде двух тонких вольфрамовых нитей, натянутых параллельно анодам. Между катодом и анодами находится плоская сетка. На катод подается напряжение накала, он нагревается и испускает поток электронов. На сетку и аноды подаются положительные (по отношению к катоду) напряжения. Поток электронов из катода устремляется к положительно заряженной сетке, пролетает ее по инерции и попадает в ускоряющее поле тех анодов, на которые подано напряжение. При достижении анодов кинетическая энергия разогнавшихся до большой скорости электронов переходит в световую энергию излучаемых люминофором квантов света (как и в обычной электронно-лучевой трубке).

Серийно выпускаемые промышленностью люминесцентные индикаторы работают при напряжении накала до 5 В и сеточном напряжении 20 – 30 В.

 

 

 

Рисунок 9.3 – Люминесцентный индикатор

 

К пассивным относятся жидкокристаллические индикаторы. Считывание с них информации возможно лишь при наличии внешнего освещения – естественного или искусственного. Принцип действия таких индикаторов основан на изменении степени прозрачности органических жидкокристаллических веществ, находящихся в электрическом поле.

Конструктивно жидкокристаллический индикатор, рисунок 9.4 выполнен в виде двух плоских стеклянных пластин 1, разделенных по периметру прокладкой 2. На внутреннюю поверхность одной пластины наносятся прозрачные проводящие электроды-сегменты 3, форма и взаимное расположение которых будут определять индицируемые знаки. На всю вторую пластину 1 наносится проводящий прозрачный электрод 4. Пространство между пластинами заполняется жидкокристаллическим веществом, толщина слоя которого составляет примерно 10 микрон. Собранный таким образом пакет из стеклянных пластин, электродов и жидкого кристалла герметизируют. Выводы от электродов проходят через герметик. Для управления индикатором между общим электродом и электродами-сегментами подается напряжение 5 – 15 В.

 

 

 

Рисунок 9.4 – Жидкокристаллический индикатор

 

Величина тока жидкокристаллического индикатора очень мала, поскольку вещество жидкого кристалла обладает большим удельным сопротивлением – несколько МОм на см. Поэтому и потребление энергии таким индикаторам существенно меньше, чем у индикаторов других типов, хотя не следует забывать, что для жидкокристаллического индикатора требуется внешний источник света и не всегда бывает достаточно естественной освещенности. В этом случае требуется дополнительная энергия для питания источника света. При хорошей внешней освещенности контрастность знаков по отношению к фону составляет 70 – 90%. Жидкокристаллические индикаторы относятся к высоконадежным элементам автоматики (наработка на отказ составляет несколько десятков тысяч часов), однако необходимо не допускать их нагрев выше 60 ^оС, а также исключить постоянную составляющую в перемененном напряжении. С использованием жидких кристаллов созданы индикаторные панели и экраны. Такие устройства позволяют выводить большой объем информации. На экране отображаются цифровые и буквенные тексты, графики, таблицы, схемы и рисунки.

Оптимальным с точки зрения сочетания качества изображения и стоимости является индикаторный экран на базе электронно-лучевой трубки. С их помощью технологический персонал оперативно, практически мгновенно, получает интерисующую его информацию о состоянии объекта управления и (или) системы управления, причем в самом льготном режиме – диалоговом, т.е. в режиме «вопрос - ответ». В мониторе персонального компьютера используются именно электронно-лучевая трубка (в ноутбуке с целью экономии энергии применяется жидкокристаллический экран). В электронно-лучевой трубке с помощью двух отклоняющих катушек можно изменять пространственное положение электронного луча на экране и выполнить изображение, состоящее более чем из миллиона точек. Но устройства управления электронно-лучевой трубки с трудом согласуются с наиболее перспективными цифровыми системами формирования изображения. В настоящее время более удачным средством для индикации большого объема информации являются плоские информационные экраны или панели. Работа их основана на различных физических принципах, но все они выполняют две задачи: обеспечивают пространственное распределение электрических сигналов для включения любого элемента индикации на всей поверхности экрана-панели и осуществляют преобразование электрического сигнала в оптическое излучение. Для этого светоизлучающие элементы экрана располагаются в строго фиксированных точках. При этом возможны два способа адресации: параллельный (все элементы индикации независимы и могут включаться в любом порядке) и последовательный (в каждый, очень короткий момент времени включен лишь один элемент и вся информация создается путем поочередного включения всех необходимых элементов). При параллельной адресации каждый элемент (точка на экране) должен быть соединен с источником сигнала проводником. Это технически трудно осуществимо. Например, для квадратного экрана с 10000 элементов (сто точек в каждой из ста строчек) потребуется 10000 проводников и столько же ключей для управления экраном. При последовательной адресации число соединительных проводников и ключей (элементов управления) может быть резко уменьшено за счет применения матричного построения экрана. Такой экран выполняется с матричной (решетчатой) структурой, как показана на рисунке 9.5.

 

 

 

Рисунок 9.5 – Информационный матричный экран

 

На нижнюю стеклянную пластину 1 наносятся параллельные электроды 2, на верхнюю стеклянную пластину 3 – параллельные вертикальные электроды 4. между электродами 2 и 4 помещается слой активного оптического материала 5, изменяющего свои оптические свойства при прохождении тока или под воздействием электрического поля. При одновременной подаче напряжения на один из горизонтальных электродов 2 и один из вертикальных электродов 4 происходит включение элемента индикации, находящегося на их пересечении. При этом для экрана с 10000 элементов при последовательной матричной адресации потребуется всего 200 соединительных проводников и ключевых элементов управления, т.е. в 50 раз меньше, чем при параллельной адресации. Но при последовательной адресации необходимы весьма быстродействующие электрооптические преобразователи. Для нормального восприятия человеком – оператором картинка на экране должна повторяться 50 раз в секунду. Следовательно, каждый элемент экрана будет включаться на время 1/950 · 10000) = 2 мкс. Используемые в настоящее время оптические материалы, реагирующие на электрические сигналы (жидкие кристаллы, газоразрядная плазма, многие электролюминофоры), слишком инерционны и не успевают выдать световой сигнал. Можно не сомневаться, что появятся промышленные образцы индикаторных экранов-панелей, не уступающих по стоимости и качеству изображения электронно-лучевой трубке.

Большая часть информации, по которой принимаются управленческие решения, может быть не только получена на экране дисплея (монитора), но и зафиксирована на машинограмме с помощью АЦПУ (принтера). Например, по команде оперативного персонала могут быть отпечатаны мгновенные текущие значения режимных параметров, их позиции на технологической схеме, регламентные значения и отклонения текущих значений от регламентных; составы материальных потоков (в этом случае фиксируется позиция пробоотборного устройства, время отбора и результаты анализа) и другая информация.

Для отображения положения регулирующего органа используются дистанционные указатели ДУП. Данный указатель, рисунок 9.6 состоит из измерительного моста и узла питания (на рисунке не показан). Для подключения к датчику положения регулирующего органа используются клеммы 3 – 4 – 5 указателя. Плечи неуравновешенного измерительного моста образуются потенциометром R 3, обмотками ДП или активным сопротивлением в случае реостатного преобразователя, а также резисторами R 4 и R 6. В диагональ моста включен измерительный прибор ИП (микроамперметр 0 – 100 мкА); чувствительность его выбирается потенциометром R 5. выпрямление тока производится полупроводниковыми диодами Д3 и Д4. мост балансируется потенциометром R 3. резисторы R 2, R 4, и R 6 служат для ограничения тока в цепях питания моста и питания преобразователя.

 

 

 

 

Рисунок 9.6 – Принципиальная схема дистанционного указателя положения ДУП

 

Указатель положения питается переменным напряжением 220 В (клеммы 1 - 2). Стабилитроны Д1 и Д2 предназначены для стабилизации напряжения питания моста. Резистор R 1 обеспечивает режим работы стабилитронов. При изменении положения выходного вала исполнительного механизма меняется соотношение сопротивлений плеч ДП; это приводит к изменению тока в диагонали моста, измеряемого прибором ИП, шкала которого отградуирована в процентах. Показания ИП соответствуют положению выходного вала исполнительного механизма в процентах от полного угла поворота вала.

 

 

Контрольные вопросы

 

1. Перечислите типы индикаторных устройств.

2. Как устроен жидкокристаллический индикатор?

3. Каким образом формируется на экране монитора изображение?

Глава10 Надежность систем автоматического управления

 

Основные понятия и показатели надежности

 

Важнейшим свойством систем автоматического управления является надежность. Надежностью называется свойство устройства выполнять необходимые функции, сохраняя в течение заданного промежутка времени эксплуатационных показателей в требуемых пределах. Если все параметры устройства соответствуют требованиям документации, такое состояние называют работоспособным, а событие, состоящие в нарушении работоспособности, - отказом.

Отказ может наступить не только при механических или электрических повреждениях (обрывы, короткие замыкания), но и при нарушении регулировки, из-за «ухода» параметров элементов за допустимые пределы и т.п. Отказы отдельных элементов, а также изменения параметров элементов могут привести к нарушению устойчивости САУ и ухудшению показателей качества переходного процесса (времени установления переходного процесса установившегося значения регулируемого параметра, перерегулирования, установившейся ошибки), что также является отказом системы.

Различают внезапные и постепенные отказы. Внезапныеотказы возникают в результате скачкообразного изменения эксплуатационных параметров элемента или устройства. Они являются результатом скрытных недостатков технологии производства или скрытых изменений параметров, накапливающихся в процессе эксплуатации при ударах, вибрациях и т.д. Примеры внезапных отказов - обрыв провода, короткое замыкание, пробой полупроводникового прибора. Постепенные отказы характеризуются, плавными изменениями во времени параметров элементов или устройств, вызванными необратимыми процессами старения, износа, а также нарушением условий регулировки.

Надежность проявляется через безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Безотказность – свойство системы (элемента) непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени.

Долговечность – свойство системы (элемента) сохранять работоспособность до наступления предельного состояния с перерывами для технического обслуживания и ремонтов. Предельное состояние может устанавливаться по изменениям параметров, условиям безопасности, экономическими показателями, необходимости капитального ремонта и т.д.

Ремонтопригодность - свойство системы (элемента), заключающееся в приспособлении ее к предупреждению, обнаружению и устранению отказов путем проведения технического обслуживания и ремонта.

Сохраняемость - свойство системы (элемента) непрерывно сохранять исправное, работоспособное состояние в течение всего времени хранения.

Надежность системы управления зависит от условий эксплуатации, схемного и конструктивного исполнения, количества и качества формирующих ее элементов. Надежность элементов зависит от качества материалов, технологии изготовления и т.п.

Поскольку отказы являются случайными событиями, то для исследования надежности применяют теорию вероятностей и математическую статистику.

Количественные характеристики надежности – вероятность безотказной работы, интенсивность отказов, средняя наработка до отказа (среднее время безотказной работы) и др.

Вероятность безотказной работы Р(t) – вероятность того, что в заданном интервале времени t не возникает отказ. При испытании или эксплуатации изделий вероятность безотказной работы определяется следующей статистической оценкой:

 

 

где N₀ – число изделий в начале испытаний; n(t) – число изделий, вышедших из строя за время t; t – время, для которого определяется вероятность безотказной работы.

При увеличении числа изделий N₀ статическая оценка вероятности Р^*(t) практически не меняется, т.е. Р(t) = Р^*(t).

Интенсивность отказов называется отношение числа изделий, отказавших в единицу времени, к среднему числу изделий, продолжающих исправно работать:

 

 

где n(Δt) – число изделий, отказавших в интервале времени от t – Δt/2 до t + Δt/2; N = (N_i+N_i+1)/2 – среднее число изделий, исправно работающих в интервале Δt; N_i, N_i+1 - число исправно работающих изделий соответственно в начале и конце интервала Δt.

 

Рисунок 10.1 – Типичная зависимость интенсивности отказов аппаратуры во времени

 

Типичная кривая изменения интенсивности отказов во времени представлена на рисунке 10.1. На участке 0 – t₁ (участок приработки) из-за скрытых дефектов интенсивность отказов высока, но с течением времени уменьшается. Для систем управления длительность участка составляет десятки, а иногда сотни часов. Уменьшить его можно за счет предварительной отбраковки и обкатки элементов и блоков.

Участок t₁ – t₂ (участок нормальной эксплуатации) характеризуется примерным постоянством интенсивности отказов. Длительность участка – тысячи и десятки тысяч часов.

На участке t₁ > t₂ в результате износа и старения интенсивность отказов начинает возрастать. При достижении времени t₂ дальнейшая эксплуатация системы нецелесообразна.

При постоянной интенсивности отказов λ(t) = λ вероятность безотказной работы Р(t) = е^-λt.

Средняя наработка до отказа (среднее время безотказной работы) при постоянной интенсивности отказов T_ср = 1/λ.

Количественные показатели надежности используются при формировании требований к надежности проектируемых изделий, сравнении изделий по уровню надежности, определении объема запасных частей, расчете сроков службы изделий и т.д.