Evitar avarias, tolerando falhas: parte 2 - abordagens para um desenho fiável: evitar falhas

Evitar avarias, tolerando falhas

M 116

Na primeira parte (revista “Manutençãoâ€? 114/115) foi abordado como evitar as falhas. Nesta segunda parte, descrevem-se as tĂŠcnicas de conceção de hardware para fazer face a falhas transitĂłrias e permanentes nos sistemas baseados em microcontroladores uma vez que sĂŁo produzidos.

vel: consideremos o que aconteceria se

sem condutor deixassem de funcionar em plena manobra a alta velocidade. Neste caso, a tolerância às falhas Ê a única opção.

A tolerância às falhas pressupþe que

avaria transitĂłria, um simples "tentar

O conceito de cobertura permite ava-

' ! -

de novo9

-

das para as evitar.

O mais indicado seria que os trĂŞs pro-

pacidade para detetar todos os modos

›

Um sistema Ă prova de falhas nĂŁo

cessos ocorressem o mais depressa

possĂ­veis de avarias e lidar com as mes-

pode retomar um funcionamen-

possível, para que a interrupção da

mas de forma adequada. A cobertura

to seguro depois da deteção de

transmissĂŁo de dados se mantenha no

deve ser quase completa se se preten-

*

mínimo. A redundância de proteção

-

encerrado de forma previsĂ­vel, sem

ĂŠ introduzida na forma de software e

rar e evitar avarias não são açþes mutu-

produzir resultados errados;

hardware adicionais, numa tentativa de

amente exclusivas. Ambas as tĂŠcnicas

Um sistema que tolera falhas tem a

alcançar o objetivo do projeto, ou seja,

capacidade incorporada (sem ajuda

a recuperação quase instantânea das

um desenho em particular. A introdu-

externa) para preservar a correta

4 < !

ção de componentes redundantes e a

execução continuada dos seus pro-

impossĂ­vel lidar com todos os tipos de

inclusão de módulos de reposição não

gramas e funçþes de entrada/saída

falhas que possam ocorrer nos compo-

-

perante certas falhas de funciona-

nentes. Algumas falhas sĂŁo muito sus-

dade do sistema. De facto, a repetição

mento.

cetĂ­veis de causar uma perda grave no

de componentes de baixa qualidade

sistema, e a Ăşnica coisa que pode fazer

!

4 # -

ĂŠ reduzir aceitavelmente essa perda.

tenha menos probabilidades de com-

ples ĂŠ, de facto, muito difĂ­cil de aplicar

Os circuitos sem redundância, como os

pletar a sua missĂŁo do que um sistema

num sistema real. Se assumirmos que,

geradores de relĂłgio, necessitam de um

simples. A utilização de componentes

no sistema temos uma falha perma-

cuidado especial na conceção para redu-

de elevada qualidade e um design redu-

nente ou transitĂłria, para satisfazer a

zir a probabilidade de que apenas uma

" #

necessidade de uma execução correta

falha termine com um sistema que, caso

$ #

e de forma continuada devem ser cum-

* <

% &

›

68

NOTA TÉCNICA

William Marshall RS Components Tel.: +351 800 102 037 ¡ Fax: +351 800 102 038 marketing.spain@rs-components.com ¡ rsportugal.com

lhas, apesar de todas as medidas toma-

! -

pridos três requisitos. A saber: ›

›

›

Deteção de erros:

A cobertura ĂŠ a probabilidade condicio-

O sistema deve ser capaz de dete-

nal de que uma falha seja detetada e

de atingir a missĂŁo com sucesso, inclu-

tar os seus prĂłprios erros;

tratada de forma segura. O termo “se-

sivamente com componentes que te-

gurança=

nham falhado. A atenção especial dada

DiagnĂłstico de avarias:

sistema sem efeitos adversos (Ă prova

para os problemas de disponibilidade

Depois de detetar um erro durante

de avarias) ou o isolamento de compo-

na etapa da elaboração do desenho

a execução da aplicação do progra-

nentes defeituosos mantendo um fun-

permite que os módulos de exploração

ma, o sistema deve conseguir isolar

cionamento continuado (tolerância a

utilizados em Marte em 2003 tenham

a falha de um grupo de componen-

falhas) ou o isolamento do componen-

superado por muitos anos o seu perĂ­o-

tes ou mĂłdulos que possam ser

te defeituoso mantendo um funciona-

do de vida de missĂŁo.

negligenciados, substituĂ­dos sob o

mento continuado (tolerância a falhas

controlo do processador ou desli-

num sistema baseado na redundância).

gados;

Este termo Ê tambÊm conhecido como Safe Failure Fraction (SFF), ou fração de

SIMPLEX E SIMPLEX + DIAGNĂ“STICO

Recuperação após a falha:

avarias seguras, e expressa-se em per-

Os sistemas Simplex, o 1oo1 (um de

Uma vez localizada a falha, o sistema

> ! ?

um), nĂŁo tĂŞm nenhuns meios para de-

deve tomar medidas para eliminar

quais, inclusivamente, uma perda con-

tetar falhas e possuem uma grande

ou minimizar o seu efeito. Para uma

# < -

probabilidade de avaria de uma forma