Оценка влияния модернизации системы управления на ее надежность

В данном разделе необходимо сравнить две системы по надежности, до модернизации и после. В процессе модернизации добавляются датчики температуры, давления, расхода газа, радиопередатчик и заменяется блок управления и индикации БУИ-1 на контролер Allen-Bradley MicroLogix 1500. Перечень элементов до модернизации приведен в таблице 6.1, перечень элементов после модернизации приведен в таблице 6.2. Проектируемая система должна соответствовать установленным требованиям, среднее время наработки на отказ АСУ ТП должно быть не менее 3000 часов.

Согласно требованиям, указанным в техническом задании, проектируемая система относится к четвертой группе – ремонтируемым восстанавливаемым в процессе эксплуатации объектам, для которых допустимы временные перерывы в работе.

Система обеспечивает непрерывный контроль состояния технологического оборудования и управление в автоматическом режиме. Поэтому расчет и определение параметров надежности системы будем проводить для аппаратной части управляющей системы. Расчет заключается в определении показателей надежности по известным характеристикам надежности соответствующих элементов конструкции и компонентов схемы.

Для рассматриваемых систем определим основные показатели надежности:

· интенсивность отказов ;

· средняя наработка до отказа Т_ср;

В технической литературе в качестве показателя надежности элемента приводится среднее время наработки на отказ. Поэтому для определения интенсивности отказов элементов системы применяется формула 6.1:

(6.1)

где Т_i – время наработки на отказ i-го элемента, ч.

Результаты расчета интенсивностей отказов каждого элемента представлены в таблице 6.1 и таблице 6.2. Время наработки на отказ элементов системы берется из технических характеристик элементов, источники которых также приведены в таблице.

Таблица 6.1 – Перечень элементов, входящих в систему управления до модернизации, с указанием интенсивностей отказов

№ п/п	Наименование	Кол-во	, ч	ч-1	ч-1	Источ-ник
	БУИ-1		0,035	28,57	28,57	[2]
	Гидропривод ГП-1М		0,3	3,33	3,33	[2]
	Счетчик жидкости ТОР-1-50		0,3	3,33	3,33	[2]
Суммарная интенсивность отказов	35,23

Среднее время наработки на отказ до модернизации Т_ср=2840 часов.

Таблица 6.2 – Перечень элементов, входящих в состав АСУ после модернизации.

№ п/п	Наименование	Кол-во	ч	ч-1	ч-1	Источ-ник
	Гидропривод ГП-1М		0,3	3,333	3,333	[2]
	Счетчик жидкости ТОР-1-50		0,3	3,333	3,333	[2]
	Счетчик газа АГАТ-1М (турбинный преобразователь расхода)		0,3	3,333	3,333	[2]
	Счетчик газа АГАТ-1М (магнитоиндукционный датчик)		0,3	3,333	3,333	[37]
	Счетчик газа АГАТ-1М (блок обработки данных)		0,3	3,333	3,333	[37]
	Газосигнализатор ГСМ-05 (блок детекторный)		0,8	1,250	1,250	[14]
	Газосигнализатор ГСМ-05 (блок сигнализации)		0,8	1,250	1,250	[14]
	Датчик избыточного давления Метран-150-ДИ-Ех		1,5	0,667	1,333	[9]
	Датчик температуры ТСМУ Метран-274МП-Ех		1,5	0,667	0,677	[9]
	ПЛК Allen-Bradley MicroLogix 1500			0,200	0,200	[35]
	Модуль выходов 1769-OB2 0,5 0,500			0,5	0,5	[35]
	Модуль аналоговых входов 1769-IF8			0,500	1,000	[35]
	Модуль дискретных входов 1769-IQ16			0,500	0,500	[35]
	Модуль интерфейса RS-485 NET-AIC			0,500	0,500	[35]
	Блок питания Phoenix Contact TRIO-PS/1AC/24DC/10			0,500	0,500	[8]
	Радиомодем Невод-5		0,5	2,000	2,000	[15]
	APC BACK-UPS RS 500VA		0,3	3,333	3,333	[8]
	АРМ (компьютер)		0,5	2,000	2,000	[36]
	Полупроводниковое реле Phoenix Contact ELR 1- 24DC/600AC-20		2,5	0,4	0,4	[8]
Суммарная интенсивность отказов	32,26

Среднее время наработки на отказ системы после модернизации Т_ср=3100 часов.

Была поставлена задача, оценить влияние модернизации на надежность АСУ ГЗУ. В результате проведенного расчета было сделано заключение, что система до модернизации имеет среднее время наработки на отказ Т_ср=2840 часов, а после введения модернизации среднее время наработки на отказ увеличилось до Т_ср=3100 часов, что удовлетворяет поставленным задачам модернизации системы.