Аварии на сложных автоматизированных технологических комплексах (АТК) по причине возникновения можно разделить на две категории.
Первая категория – технические причины, связанные с недостатками технологических схем либо с дефектами оборудования.
Вторая причина – человеческий фактор, заключающейся в несвоевременным или некачественном исполнении должностных обязанностей операторов. Снижения риска возникновения и развития аварий – цель работы большого числа научных коллективов. Эта цель достигается совершенствованием технологического оборудования, введением дополнительных организационных мер по раннему выявлению дефектов и нарушений компонентов АТК, использованием менее опасных и токсичных материалов (а также уменьшением количества, участвующего в ТП), повышением надежности систем управления, повышением квалификации и наработкой практических навыков операторов.
Для повышения надежности систем управления используются различные схемы резервирования элементов АСУ ТП: каналов измерения, станций ввода/вывода, программируемых логических контроллеров (ПЛК).
При диагностировании отказа компонента производится переключение на использование резервного элемента на другой контур регулирования или на регулирование по косвенным параметрам (стратегия выживания). При большинстве отказов такой метод не допускает не только возникновение аварии, но и нештатной остановки ТП.
Для более сложных систем управления и АТК с потенциально большим ущербом при возникновении аварий возможно использование инновационных систем отказоустойчивого управления. Подобные системы представляют собой иерархическую систему, в которой отказы СУ представляются в виде возмущений внешней среды, а их компенсация – в виде канала обратной связи. Супервизор – элемент высшей ступени в иерархии, на основе нейросетей и нечеткой логики диагностирует отказы СУ и производит ее реконфигурирование, тем самым обеспечивая приемлемый уровень запаса устойчивости.
Для повышения уровня подготовленности операторов проводится наработка их практических навыков.