8. Расчет надежности

Надежность – это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и в условиях эксплуатации технического обслуживания, ремонта и транспортировки.

При планировании систем автоматизации необходимо разрабатывать также системы автоматического управления, которые обладают наилучшими техническими характеристиками и обеспечивают требуемую степень надежности в процессе эксплуатации. Если при проектировании не учесть надежность, то в реальных условиях разработка схемы может оказаться не работоспособной. Основными причинами частых отключений является низкий уровень эксплуатации, отсутствие или неправильных настроек необходимых защит от аварийных режимов, невысокое качество изоляции, не правильный выбор электрооборудования по категории размещения.

Значение показателей надежности отдельных элементов схемы автоматизации приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Таблица показателей надёжности элементов схемы

№	Наименование элементов в схеме	Количество элементов в схеме, ni	Количество отказов, λi·10-6 (ч-1)	Время восстановления, tВi (ч)	∑2·λi·ni·10-6 (ч-1)	∑λi·ni·tВ·10-6 (ч-1)
1	Трехполюсный автомат	1	0,3	0,25	0,6	0,15
2	Однополюсный автомат	1	0,1	0,25	0,2	0,05
3	Магнитный пускатель	5	5	0,7	50	35
4	Двигатель	4	8,6	1,25	68,8	86
5	Конечный выключатель	2	0,16	0,45	0,64	0,288
6	Промежуточное реле	2	0,25	0,34	1	0,34
7	Тепловое реле	4	0,4	0,7	3,2	2,24
8	Кнопки управления	9	0,63	0,25	11,34	2,83
9	Резистор	1	0,04	0,05	0,08	0,004
10	Сигнальная лампа	1	0,625	0,03	1,25	0,0375
11	Клеммная колодка	1	0,02	0,08	0,04	0,0032
11	Соединения пайкой и зажимами	42	0,04	0,02	3,36	0,0672
	ИТОГО:				140,51	127,01

1. Интенсивность отказов системы автоматизации :

,

где k = 10 – коэффициент, учитывающий влияние окружающей среды на интенсивность отказов;

- интенсивность отказа элементов, входящих в схему (таблица 4);

- количество элементов в схеме;

2. Средняя наработка системы на отказ :

,

3. Время восстановления схемы :

,

где – коэффициент, учитывающий время поиска неисправности в системе;

4. Ожидаемое количество отказов за год :

,

где - безотказное время работы оборудования в течение года;

5. Ожидаемое время простоя технологического оборудования из-за отказа в работе системы автоматизации :

,

где - средние затраты времени на вызов ремонтно-обслуживающего персонала;

6. Ожидаемое время простоя технологического оборудования из-за отказа в работе, в году :

,

где - коэффициент готовности технологического оборудования;

7. Суммарное ожидаемое время простоя технологического оборудования в течение года :

,

8. Годовая загрузка технологического оборудования:

,

9. Вероятность безотказной работы системы управления автоматизированного объекта :

,

где e – основание натурального логарифма;

- коэффициент использования технологических каналов;

10. Вероятность отказа системы :

,

Рисунок 6 – График зависимости вероятности безотказной работы

Таблица 5 – Расчет вероятности безотказной работы

t	0	100	200	300	400	500	600	700	800
	0	0,14	0,28	0,42	0,56	0,7	0,84	0,98	1,12
P(t)	1	0,87	0,75	0,66	0,57	0,50	0,43	0,37	0,33

Вывод: по графику видно, что время безотказной работы при 0,7, будет 250 часов.