计算机软件的可靠性最初仅仅被认为是软件的准确性。如果软件能够准确无误地完成所要求的功能,人们就认为软件是可靠的。然而,这最起码的要求也常常不能得到满足。有人做过统计,对于初次编出的软件(指计算机软件),平均每100~4000条指令就会出现一个错误。这些错误需要在调试、联调、试运行,甚至到运行时才能陆续被发现和改正。
近年来,人们对软件可靠性赋以更广泛的含义,对计算机软件而言,即便于使用和便于扩展。如果一个软件不便于使用、不便于扩展,就认为这个软件存在着缺陷。
软件的质量主要由以下六方面的因素决定:
(1)时间因素与硬件一样,软件也有MTBF、MTTR等指标。除此之外,还有以下时间指标:系统平均不工作间隔时间(Mean Time Between System Downs,MTBD)、平均停机时间(Mean Down Time,MDT)。
(2)缺陷频数包括软件缺陷数、文件缺陷数、用户提出的补充要求数。
(3)与软件可靠性有关的百分率除了与硬件相似的可靠性、可用性、可维修性、错误率等百分率之外,还有以下几种百分率:
1)不合格率:不能算错误,但应进行改进的事件叫不合格事件,它的出现率叫不合格率。
2)延迟率:一项要求在规定时间T内完成的任务,由于软件不可靠,实际完成时间为T1,则定义D=T1-T为延迟时间,D/T叫延迟率。
3)误操作率:这与操作者的操作水平有关,但在一定程度上反映了软件说明书是否清楚,以及软件是否适用于操作。
4)原因不明率:出现了软件错误但查不出原因,从而无法纠正的错误率叫原因不明率,它反映了软件的可维修性。(www.xing528.com)
5)同错误事件率:第一次出现的错误在采取措施纠正后,仍重复出现的再现率叫同错误事件率。它反映了纠正措施不彻底。
6)可靠性经费率:为软件可靠性及维修所付出的费用与总软件费用之比叫可靠性经费率。
(4)软件投入包括开发软件所消耗的工日数或工时数,对软件检查的项目数,对用户提出的要求采取对策的费用等。
(5)软件特性包括软件是首次开发的还是基本套用的、复杂程度、标准化程度、结构及规模大小、软件的寿命周期等。
(6)使用方面特性软件使用方面的特性。
以上讲的是计算机软件。对PLC而言,可靠性则更不仅仅是“准确性”了,也不仅是“便于使用”、“便于扩展”,这些仅仅是自身的可靠性问题,还应有更高的要求。尽管PLC控制可靠性的关键是硬件,但软件的作用也不可忽视。PLC软件(程序)还应在硬件出现故障时,能检测到故障,能报警故障,能避免故障造成的不良后果,以至于有故障还能“带病”正确工作。即PLC软件的可靠性还承担着协助提高硬件可靠性的任务。
事实上,完全可用PLC程序实现:检测、报警与避免输入、输出及通信故障及相应后果;一旦出现故障,能及时、准确地记录故障类型、出现时间及部位,为错误诊断提供支持;一旦出现故障,能及时采用应急措施,控制故障扩大,确保人身及设备安全;在未出现故障前,能依据硬件工作状态,预测可能出现的故障;等等。
显然,如果能实现以上目标,对提高PLC控制的可靠性将具有重大与积极意义。
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