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Dependability modelling of instrumentation and control systems: a comaprison of competing architectures

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Academic year: 2021

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(1)Dependability modelling of instrumentation and control systems: a comaprison of competing architectures Claudia Betous-Almeida, Karama Kanoun. To cite this version: Claudia Betous-Almeida, Karama Kanoun. Dependability modelling of instrumentation and control systems: a comaprison of competing architectures. Safety Science, Elsevier, 2004, 42 (5). �hal01976575�. HAL Id: hal-01976575 https://hal.laas.fr/hal-01976575 Submitted on 10 Jan 2019. HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of scientific research documents, whether they are published or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés..

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(57) Ô d ihìihehd m ûŠi÷×É^pփeµ`ngLp] Y j Y d î d Yym g_Kd Y `ni&×|gUs m d\_PíVì Õ Y ]Uփd\i&sdfÕsµd\ihd\pReµ`npKÙoe Ô d Õ!gLiµiµ`ní Y døiµeµ]tehd\i÷gU× ×|^p2փeµ`ïgLpifö gUsÃd\]UÖ Ô ×|^p2փeµ`ïgLp &%\ñe Ô d m `np2` m ] Y pV^ m í!dfs#gU×2Õ Y ]Uփd\i:`ai#elð(guè y`ïÙL^Ksµd  ë " ! pdNsµdfÕsµd\iµd\p@eµ`npÙ e Ô d

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(60) Ô d\iµdd î d\p@eµi&]tsµdc`np Ô dfsd\p@e

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(66)

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(69) Ô `ni m d\]Upi÷e Ô ]te1e Ô d ÕsµgUí2]tí™` Y `ïeBìüe Ô ]te   ×É]U` Y i-d\ùV^] Y i÷e Ô d Õ2sµgUí2]tí2` Y `ïelìüe Ô ]te   ×É]U` Y ifñeµ` m d\i

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(72)      

(73) ñ   `ni ] !d\փehd\_.ö!épr×É]Uփefñ   ûŠi×É]U` Y ^Ksµd÷ՙ^Keµi   `npr]8_KdfÙUs]U_Kd\_þiheµ]tehdce Ô ]te`ni

(74) sµdfÕsµd\ihd\pRehd\_ íRìüÕ Y ]Uփd   ö   ðÏ` YnY í'd m ]tsµõUd\_rð Ô d\pKd î dfs   `ni

(75) `npr`neµiI×|]U` Y ^Ksµd÷iheµ]tehdc]Up_   `npr`ïeµi

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(77) Ô `ni½Öf]Uiµd&`ai½` YaY ^ihehs]tehd\_8`np y`ïÙL^sµd Vö . . . . . . . F1. F2. F2 d M L1. Arc. M L2. Double arc Inhibitor arc.  #"  y]tsµeµ`n]. F1. Y ×É^pփeµ`ngLp] Y _KdfÕ!d\p_Kd\pփìPè  . Immediate transition. % 

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(81) Ô ^ifñyð(do`a_Kd\p@eµ`n×­ì0e Ô drpKg m `np] Y ]Up_ e Ô do^2p] î ]U` Y ]tí2` Y `ïelì iheµ]tehd\i¹gU×d\]UÖ Ô Öƒg m Õ!gLpKd\pRefö ýdIe Ô d\pcí2^2` Y e#e Ô dI`npRehdfsµ×É]UփdZí'dfeBð½dfd\pe Ô d½×É^pփeµ`ïgLp2] Y j Y d î d Y ]Up_ihehs^փeµ^Ks] Y m gV_d Y ifö Ó gP` YnY ^iµehs]tehdâe Ô dehs]Upi`ïeµ`ïgLpÿ×­sµg m e Ô d×|^2pփeµ`ïgLp] Y j Y d î d Y½m g_Kd Y ehg e Ô doiµehs^փeµ^Ks] Y gLpKdUñyð½d փgLpiµ`n_KdfsIe Ô d×­g YaY gðÏ`apK٠փg m Õ Y dfehd1iµdfeIgU×yÖf]Uiµd\#i " ' )( +* úK`npKÙ Y d

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(84) ú d î dfs] Y ×É^pփeµ`ïgLp2i#"KkÏÙL]U`nprelð(g8iµ`ïeµ^2]teµ`ïgLpiIÖf]Upüeµ]tõUdøÕ Y ]Uփd " b-ö ö Ó

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(87) ú8]Up_o] Ô ]ts_KðZ]tsµd-փg m Õ'gtj pKd\pRe $ y`ïÙL^Ksd Kö Ó

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(89) ^KÕriheµ]tehdUö  (ûŠi

(90) ×É]U` Y ^Ksd&iµeµ]tehd1`niIe Ô d÷sd\iµ^ Y eIgU× $1ûŠi^p] î ]U` Y ]tí2` Y `ïeBì gUs&ú'ûŠiÏ^p] î ]U` Y ]tí™` Y `ïeBìUö ' )(   . F. tC. tC. tF. 1. 2. MI. S ok. Hok. MS. Hko t’C. S ko t’C. t’F. 1. 2. MI. M = Link model L M = Interface model I M = Structural model S. F. xf»l›»T‚. ML. –Ìt„C¼Š»T¼Š‡„. Œt›µšl†À!›šT‚ “: ¸-“É»l›µ»T‚ Œt›µšl†À!›šT ‚ “: „t›h›¼ŠˆÄ›ÍC¼ÄˆŠ¼Ë»|ȓɻl›»T‚ “”‡º¾»|À!›šT ‚ “à C¸-“É»l›µ»T‚ “”‡º¾»|À!›šT ‚ “à C„t›h›¼ŠˆÄ›͍¼ŠˆŠ¼Ë»|ȓɻl›»T‚    ép@ehdfsµ×É]Uփd m gV_Kd Y gU×y] ×É^pփeµ`ïgLpodd\Öf^Kehd\_ íRì փg m Õ!gLpKd\pReµi    x  x 

(91) . .

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(94) Ô d Y `npõ m gV_d Y è  ) ë `aiye Ô ^i m ]U_Kd ^Õ gU× e Ô d ihehs^2փeµ^Ks] Y m gV_Kd Y è  ú ë ]Up_ gU× e Ô d `np@ehdfs×|]Uփd m g_Kd Y è  é ë "  )   ú  é ö Ó

(95) Ô `ai

(96) `npRehdfsµ×|]Uփd m g_Kd Y փgLppd\փeµi Ô ]ts_Kð(]tsd1]Up_ iµgU×­eBð(]tsµdփg m Õ!gLpKd\pReµiÏð`ïe Ô e Ô d\`ïs ×|^p2փeµ`ïgLpi

(97) íVìü]8iµdfeÏgU×` mâm d\_`n]tehdehs]Upiµ`ïeµ`ïgLp2iföÏgUehde Ô ]tee Ô dfsµd`ni

(98) gLp Y ìogLpKdø`npRehdfsµ×É]Uփd m gV_Kd Y í2^KeÏehg m ]tõUdc`neµi

(99) sµdfÕsd\ihd\p@eµ]teµ`ngLp d\]Uiµ`ndfs\ñ™ð(døiµÕ Y `ïe

(100) `ïe-`npRehgâelð(gÕ2]tsµeµi#"'kpþ^KÕ2ihehsd\] m Õ2]tsµe-]Up_ ]_KgCðÏpihehsµd\] m Õ2]tsµefö X gLpiµ`n_dfs ×|^p2փeµ`ïgLp  Õ!dfsµ×|gUs m d\_ íVì elð(g iµgU×­eBð(]tsµdPփg m Õ!gLpKd\pReµiú % ]Up_<ú - gLpO] Ô ]ts_Kð(]tsd փg m Õ!gLpKd\pRe $1ñ™`npoð Ô `nÖ Ô Öf]Uihdð(d Ô ] î d1ehgâփgLpi`n_KdfsIelð(g8i`ïeµ^]teµ`ïgLpi "  ú % ]Up_ ú - ÞháåtßۙåLãtÛ2Ýøè Ã`nÙL^Ksµd KèÉ] ëhë `”ö (ûŠiÏ^Õ iheµ]tehd1`ni

(101) e Ô dփg m í™`npKd\_üsµd\i^ Y eZgU× $1ûŠi

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(103) ^KÕriµeµ]tehd\i#"  è  ë  !è  è $ ë   èlú %  ë   èTú -  ë  ë `n`”ö (ûŠir×É]U` Y ^sµd iheµ]tehdÿ`nioe Ô dýsµd\iµ^ Y eogU× $øûŠir^p] î ]U` Y ]tí2` Y `ïeBì gUsþú % ûŠiü^p] î ]U` Y ]tí2` Y `nelì ]Up_Fú - ûŠi ^p2] î ]U` Y ]tí2` Y `ïelì "  è  ë  !è  è $ ë   èlú %  ë   èTú -  ë  ë  ú % `npþÜ\áƒÞ‰Ú”áƒÜðÏ`ïe Ô ú - è y`ïÙL^Ksd Kè|í ëhë `”ö (ûŠiÏ^Õ iheµ]tehd1`ni

(104) e Ô dփg m í™`npKd\_üsµd\i^ Y eZgU× $1ñ™ú % ]Up2_ ú - ûŠiÏ^KÕriheµ]tehd\i "  è  ë  è  è $ ë   èlú %  ë   èTú -  ë ë `n`”ö (ûŠi

(105) ×É]U` Y ^sµd÷iheµ]tehd1`niIe Ô d÷sµd\iµ^ Y eIgU× $øûŠiÏ^p] î ]U` Y ]tí2` Y `nelìugUs-ú % gUs÷ú - ûŠiÏ^p] î ]U` Y ]tí2` Y `nelì "  è  ë  !è  è $ ë   èlú %  ë   èBú -   ë ë * " Ó

(106) Ô dÖf]Uiµd-gU×.×É^pփeµ`ngLp ýÕ!dfsµ×|gUs m d\_âíRì8]øiµ`apKÙ Y dÏihgU×|elðZ]tsµd&gLpihd î dfs] Y Ô ]ts_KðZ]tsµd&փg m Õ!gLpKd\pReµifñR`ni d\iµihd\pReµ`n] YnY ìoiµ` m ` Y ]ts(ehgue Ô dÕsd î `ïgL^2iZgLpKd  *  ú^KÕÕ!gLihd-×|^2pփeµ`ïgLp  Õ!dfsµ×|gUs m d\_oíVì]uiµdfe

(107) gU×  փg m Õ!gLpKd\pReµ#i ". * . . . . . . . . . . . . . . . . . .

(108) F. tC. F. t1. 1. t2. F. tC. 23. tC. MI. H ok. tC. t1. 1. F. F. S 2ok. tC. MI. 3. 2. H ok. S 2ok. S 1ok. S 1ok MS. H ko t’C. S 1ko t ’1. 1. F. t ’2 F. MS. H ko. S 2ko t’C. 23. MI. t’C. S 1ko t ’1. 1. F. F. t’C. S 2ko t’C. 2. MI. 3. F. (a) S1 and S2 redundant. (b) S1 in series with S 2. `npKõ m gV_Kd Y gU×  Õ!dfsµ×|gUs m d\_oíVì8eBð½gihgU×|elðZ]tsµd1փg m Õ!gLpKd\pReµi

(109) gLpr] Ô ]ts_KðZ]tsµdփg m Õ!gLpKd\pRe `”öIé–×y] YaY փg m Õ!gLpKd\pReµifñ2^p_dfs

(110) e Ô d1iµ] m døÖƒgLp_`neµ`ïgLpifñ Ô ] î dø_` 'dfsµd\pRe

(111) í!d Ô ] î `ïgL^sifñe Ô d\pre Ô døihehs^2։j eµ^Ks] Ym g_Kd Y ðÏ` YnY Ô ] î d  pKg m `np2] Y Õ Y ]Uփd\ifö Ó

(112) Ô `niâÖf]UihdþփgUssµd\ihÕ!gLp_i ehg ]0ÙUd\pKdfs] Y `niµ]teµ`ïgLp gU× X ]Uihdøk1ö ö `n`”öZé–×iµg m dgU×e Ô d  փg m Õ'gLpd\p@eµifñ^p_Kdfs:e Ô diµ] m d(փgLp_`ïeµ`ngLpifñ Ô ] î d&á RãLæ\ÝÉç &e Ô d½i] m dí!d Ô ] î `ïgL^s\ñ e Ô d\`ïsEihehs^փeµ^Ks] YLm g_Kd Y i#]tsµdÙUsµgL^KÕ!d\_.ö\ép÷e Ô `ni:Öf]UihdUñe Ô d½ihehs^փeµ^Ks] YLm g_Kd Y ðÏ` YaY Ô ] î d  pKg m `np2] Y Õ Y ]Uփd\iøè   ë ö )(   X gLpiµ`n_Kdfs8elð(gÿ×É^pփeµ`ngLpi è|e Ô dþÙUd\pKdfs] Y `niµ]teµ`ïgLp<`niâiµehs]U`ïÙ Ô eh×­gUsµðZ]ts_ ë ]Up_ Y dfe + X  ¼ , è|sµd\ihÕ:ö + X  , ë í!d÷e Ô døihdfe

(113) gU×yփg m Õ!gLpKd\p@eµi]UiµihgÖf`n]tehd\_rehg   è|sµd\ihÕ:ö   ë ö     ]Up$ _   Ô ] î dpKg փg mum gLprփg m Õ'gLpd\p@eµifñ + X  ¼ , + X 

(114) ,  ö Ó

(115) Ô d&`ap@ehdfsµ×É]Uփd m g_Kd Y i(sµd Y ]tehd\_ ehg   ]Up2_   ]tsµd1í2^` Y eZihdfÕ2]ts]tehd Y ìü`npoe Ô d1iµ] m d÷ð(]ìr]UiId VÕ Y ]U`npKd\_o×|gUsÏ]uiµ`apKÙ Y d&×|^2pփeµ`ïgLp.ö     ]Up$ _   Ô ] î d1iµg m dփg mum gLp փg m Õ!gLpKd\p@eµi\ñ + X  ¼ , + X 

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