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 ni
–
число однотипных элементов в схеме;
— интенсивность отказов i
–
ых элементов в
лабораторных условиях, 1/ч;
кл— 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 qi
–
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 КП
–
коэффициент, учитывающий время поиска
неисправностей в системе (КП=1,5…….2);
τ
в=1,5(20,354/26,16)=1,2 ч
Ожидаемое количество отказов системы в год
2,26
:
где tP
–
время работы оборудования в течение года, ч.
m0
=0,0018312*4380=8,02 ч
Ожидаемое суммарное время простоя технологического оборудования за год, ч,
где tПР
–
время простоя технологического оборудования при
одном отказе, ч.
где tов
–
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 tР
–
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=47ч