Защита и сигнализация, Расчет надежности системы - Производство бумаги

В процессе работы сортирирующего гидроразбивателя в котором проиходит сортировка макулатурной массы. Так как по технологическим требованиям процесс сортировки производится, при определенном значении давления, у данного аппарата должна контролироваться и срабатывать система сигнализации в случае отклонения от заданных норм давления в трубопроводах легкой и очищенной массы, также и на входе в гидроразбеватель. Сигнализации подлежит давления от заданного значения и регуляция давления в системе. В этом случае сигнализация должна управлять клапанами для избегания избыточного давления.

В данном курсовом проекте мы подобрали сигнализацию на датчиках давления Метран 100-ДИ, они при отклонении давления от заданного значения подают сигнал тревоги на контроллер. Контроллер в таких аварийных ситуациях должен подать сигналы на клапана. После открытия клапанов происходит слив массы, тем самым понижая давление в трубопроводах, а также в самой емкости гидроразбивателя.

Расчет надежности системы

Вероятность безотказной работы -- это вероятность того, что в пределах заданной наработки или заданном интервале времени отказ объекта не возникает.

Вследствие того, что время безотказной работы есть величина случайная, для ее описания в теории надежности используют ряд законов. Наибольшее распространение из них получили:

    * распределение Вейбулла; * экспоненциальное распределение; * распределение Рэлея.

Для счета свой системы был избран метод распределение Вейбулла который имеет следующее выражение для вероятности безотказной работы:

(1.1)

Где а0 - параметр масштаба;

B - параметр формы.

Отсюда:

(1.2)

Среднее время безотказной работы при этом равняется:

, (1.3)

Где Г(1+1/b) - табулирована полная гамма функция.

Интенсивность отказов при распределении Вейбулла равняется:

. (1.4)

Закона Вейбулла достаточно хорошо подчиняется распределение отказов в объектах, содержащих большое количество однотипных элементов, не подлежат ремонту.

Экспоненциальный распределение можно рассматривать как частный случай распределения Вейбулла при b = 1. Тогда

; ; ;

. (1.5)

Отсюда:

(1.6)

Согласно документации выбранных средств автоматизации, срок службы датчика давления типа Метран-100ДИ - 105120 часов. Срок службы датчика разности давлений типа Метран-100ДД - 105120 часов, контроллера Simatic S7-300 - 43800 часов, клапана отсечной шаровой - 35000 часов.

Так как обработка макулатуры ведется не постоянно, а с переменным периодом работы, то мы можем принять t = 720 часов. Вся система представляет собой целую конструкцию. При выходе из строя хоть одного элемента, система будет работать не корректно следственной оно будет не пригодна для дальнейшей работы.

Схема для расчета надежности системы представлена на рис. 2.

блок-схема для расчета надежности системы

Рис. 2. Блок-схема для расчета надежности системы

Расчет надежности системы приведен в приложении, из которого следует, что безотказность работы системы на протяжении 720 часов выработки составляет 96,3%. Для повышения этого показания, следует заменить клапан на клапан надежней либо чаще делать профилактически работы по предупреждению поломок.

Похожие статьи




Защита и сигнализация, Расчет надежности системы - Производство бумаги

Предыдущая | Следующая