Расчет надежности - Учебно-демонстрационный стенд "Система автоматического управления инженерными системами помещения"

Для расчета надежности необходимо знание наработки на отказ (или) частоты отказов всего комплекта деталей, узлов применяемых в системе. В литературе эти данные весьма разнятся (иногда в 10 раз). Поэтому для расчета возьмем одни данные, которые удалось получить от фирм и заводов изготовителей, а остальные по средним значениям из отечественной литературы.

Расчет будем проводит исходя из следующего:

    - Наработка на отказ модуля CPU BECKHOFF BC9120 составляет примерно 5 лет, входных и выходных модулей также примерно 7 лет - Блоков питания 5 лет - Выбранных датчиков примерно 10 лет - Выбранных кнопок и переключателей 30000 срабатываний - В связи, с тем, что отказ световой индикации не приводит к отказу всего стенда, в расчет ее не берем. Не берм в расчет и автоматический выключатель, так как вероятность перегрузок и КЗ мала.

Частота отказа модуля CPU, входных и выходных модулей:

ЛCpu =1/(7 х 365 х 24) ? 1,6 х 10-5 1/час

ЛВх =3/(7 х 365 х 24) ? 4,9 х 10-5 1/час

ЛВых =4/(7 х 365 х 24) ? 6,5 х 10-5 1/час

ЛТ =1/(7 х 365 х 24) ? 1,6 х 10-5 1/час

Итого лК = лCpu + лВх + лВых + лТ = 14,7 х 10-5 1/час

Частота отказа блоков питания:

ЛБп =2/(5 х 365 х 24) ? 4,5 х 10-5 1/час

Частота отказа датчиков

ЛД =7/(10х 365 х 24) ? 8 х 10-5 1/час

Для расчета частоты отказов органов управления примем, что стенд включается/выключается 4 раза в день, а кнопки и переключатели - 40 раз в день.

ЛВк=8/(30000 х 24) ? 1,1 х 10-5 1/час

ЛКн=9 х 40/(30000 х 24) ? 50 х 10-5 1/час

Частота отказа стенда составит:

ЛС = лК + лБп + лД + лВк + лКн = 78,3 х 10-5 1/час

Тогда гарантийная наработка на отказ Tгap = 1/ лС = 1/(78,3 х 10-5) = 1300 часов.

В связи с тем, что данный стенд изготавливается в единичном экземпляре, для повышения надежности следует провести предварительную проверку комплектующих с целью выявления бракованных и ненадежных элементов.

При обслуживании стенда неисправности в модуле CPU, модулях входов/выходов можно обнаружить по светодиодной индикации, которой снабжен каждый модуль. Наличие индикации, а также использование для монтажа аппаратуры DIN-рельса позволяет сократить время на поиск и устранение неисправностей. Обычно время восстановления не превышает 1 час. В очень редких случаях (требующих анализа рабочей программы) это время может составлять 2 - 2,5 часа

Похожие статьи




Расчет надежности - Учебно-демонстрационный стенд "Система автоматического управления инженерными системами помещения"

Предыдущая | Следующая