TY - JOUR ID - TI - Reliability and Safety Modeling of a Digital Feed-Water Control System AU - Shawkat S. Khairullah1 AU - Ahmed A. Mostfa2 PY - 2020 VL - 28 IS - (1)Sci SP - 284 EP - 304 JO - Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل SN - 19920652 23128135 AB - Much digital instrumentation and control systems embedded in the critical medical healthcare equipment, aerospace devices, and nuclear industry have obvious consequence of different failure modes. These failures can affect the behavior of the overall safety-critical digital system and its ability to deliver its dependability attributes if any defected area that could be a hardware component or software code embedded inside the digital system is not detected and repaired appropriately. The safety and reliability analysis of safety-critical systems can be accomplished with Markov modeling techniques which could express the dynamic and regenerative behavior of the digital control system. Certain states in the system represent system failure, while others represent fault free behavior or correct operation in the presence of faults. This paper presents the development of a safety and reliability modeling of a digital feedwater control system using Markov-based chain models. All the Markov states and the transitions between these states were assumed and calculated from the control logic for the digital control system. Finally, based on the simulation results of modeling the digital feedwater control system, the system does meet its reliability requirement with the probability of being in fully operational states is 0.99 over a 6 months’ time.

إن الكثير من الأجهزة الرقمية وأنظمة التحكم المضمنة في معدات الرعاية الصحية الطبية الحيوية، وأجهزة الطيران، والصناعات النووية لها نتائج واضحة لأنماط الفشل المختلفة. يمكن أن تؤثر حالات الفشل هذه على سلوك النظام الرقمي الشامل للسلامة وقدرته على تقديم سمات الموثوقية الخاصة به إذا لم يتم الكشف عن أي منطقة معيبة يمكن أن تكون مكونًا من مكونات الأجهزة أو رمز البرنامج المضمّن داخل النظام الرقمي وإصلاحه بشكل مناسب. يمكن تحقيق تحليل السلامة والموثوقية للأنظمة الهامة للسلامة باستخدام تقنيات نمذجة ماركوف التي يمكن أن تعبر عن السلوك الديناميكي والتجديدي لنظام التحكم الرقمي. تمثل حالات معينة في النظام فشل النظام، بينما تمثل حالات أخرى سلوكًا خاليًا من الأخطاء أو عملية صحيحة في وجود أخطاء. تقدم هذه الورقة تطوير نمذجة السلامة والموثوقية لنظام التحكم الرقمي في مياه التغذية باستخدام نماذج السلسلة القائمة على ماركوف. تم افتراض جميع حالات ماركوف والتحولات بين هذه الحالات وحسابها من منطق التحكم لنظام التحكم الرقمي. أخيرًا ، استنادًا إلى نتائج المحاكاة لنمذجة نظام التحكم الرقمي في مياه التغذية ، فإن النظام يلبي متطلباتالموثوقية الخاصة به مع احتمال أن يكون في حالة التشغيل الكامل هو 0.99 على مدار 6 أشهر. ER -