Расчет надежности элементов автоматики

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-регулятор5.M-двигатель переменного тока6.UZ-частотный преобразователь7.BT()-датчик* температуры и влажности8.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

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

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

Для восстанавливаемых элементов

где q_i– поток отказов i-го элемента в лабораторных

условиях работы,1/ч.

=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

=1/q

=1/0,0006314=1583 ч

Для восстанавливаемых элементов

=1/

=1/0,0011998=833 ч

Затраты времени на устранение отказа

где К_П– коэффициент, учитывающий время поиска

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

=1,5(20,354/26,16)=1,2 ч

Ожидаемое количество отказов системы в год

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

=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.

=8,02*5=40,1 ч

=2+3=5 ч

Коэффициент готовности – комплексный показатель надёжности,

где t_Р– время безотказной работы оборудования в течение

года, ч.

=1583/(1583+5)=0,9

Суммарное время простоя оборудования в течение года, ч

=4260(1-0,9)/0,9=47 ч