6 Расчет надежности элементов автоматики


Одними из главных в системе технических показателей для средств электрификации и автоматизации являются показатели надежности их работы. От их значения в большей степени зависят производительность, КПД, и экономическая эффективность применения данных технических средств. Выход из строя технологического электротехнического оборудования приводит к нарушению технологических процессов, недовыпуску продукции нерациональному расходованию трудовых и материальных ресурсов, увеличение затрат на ремонт и содержание техники.

Надежность работы технологического оборудования средств автоматизации характеризует интенсивность и параметры потоко-отказов, наработка на отказ, вероятность безотказной работы, среднее время восстановления и другие. Совокупность оборудования и средств автоматизации можно представить как систему взаимосвязанных элементов, выход из строя хотя бы одного из них приводит к отказу всей системы
.

Таблица- интенсивности отказов, среднее время восстановления средств автоматизации.

Наименование оборудования

Интенсивность отказов, 1/ч

Время восстановления и замены

Количество элементов

1.QF-автоматический выключатель

2.FU-предохранитель плавки^*

3.SF-однофазный автоматический выключатель

4.BT( ) -многоканальный измеритель-регулятор

5.M-двигатель переменного тока

6.UZ-частотный преобразователь

7.BT()-датчик* температуры и влажности

8.БП-блок питания



0,08

0,02

0,08

4,5

7,26

5,3

4,5

9,6



0,1

0,8

0,1

0,5

1,25

0,85

0,5

0,7



1

1

1

1

1

1

1

1

Примечание: ^*-невосстанавливаемые элементы

Общая интенсивность отказов системы.

Для невосстанавливаемых элементов[2,23]

где n_i
–
число однотипных элементов в схеме;

- интенсивность отказов i
–
ых элементов в

лабораторных условиях, 1/ч;

к_л - поправочный коэффициент на конкретные условия

эксплуатации;

в
–
количество видов в схеме

l
а
=10*(0,02*1+4,5*1+4,5*1+9,6+1)=186,2 ч

Для восстанавливаемых элементов
2,23
:

где q_i
–
поток отказов i-го элемента в лабораторных



условиях работы,1/ч.

q
=10*(0,08*1+0,08*1+7,26*1+5,3*1+4,5*1)
*7
=172,2 ч

Среднее время работы системы на отказ

Для невосстанавливаемых элементов
2,26
:

t
от=1/q

t
от=1/0,0006314=1583 ч

Для восстанавливаемых элементов
2,26
:

t
от=1/
l
а

t
от=1/0,0011998=833 ч

Затраты времени на устранение отказа
2,26
:

где К_П
–
коэффициент, учитывающий время поиска

неисправностей в системе (К_П=1,5…….2);

τ
в=1,5(20,354/26,16)=1,2 ч

Ожидаемое количество отказов системы в год
2,26
:




где t_P
–
время работы оборудования в течение года, ч.

m0
=0,0018312*4380=8,02 ч



Ожидаемое суммарное время простоя технологического оборудования за год, ч,

где t_ПР
–
время простоя технологического оборудования при

одном отказе, ч.

где t_ов
–
средние затраты времени на вызов ремонтно-

обслуживающего персонала на доставку оборудования, ч.

t
пс=8,02*5=40,1 ч

t
пр=2+3=5 ч

Коэффициент готовности
–
комплексный показатель надёжности,

где t_Р
–
время безотказной работы оборудования в течение

года, ч.

К
r
=1583/(1583+5)=0,9

Суммарное время простоя оборудования в течение года, ч

t
пс=4260(1-0,9)/0,9=47 ч