4.4. Способи підвищення надійності системи

Надійність визначається надійністю та числом її складових. Чим менше елементів системи, тим система надійніша. Розрізняють 2 способи з’єднань системи: послідовно і паралельно. Для автоматизованих систем з послідовною схемою з’єднання, вихід з ладу одного елементу системи, викликає зупинку всієї системи (гірлянда, автоматична лінія). Якщо зупинка кожного елементу системи не залежить один від одного, то імовірність безвідмовної роботи такої системи

- імовірність безвідмовної роботи і–го елемента системи. При , тоді

при великій кількості складових системи імовірність ефективної роботи зменшується навіть при високій надійності. Способи підвищення надійності:

• розподіл автоматизованої системи на частини, зменшення кількості елементів, використання компенсаторів надійності, тобто використання систем чи механізмів, які б компенсували ненадійність. Використання резервних елементів, тобто паралельно з основним працюють один чи два елементи, які компенсують його ненадійність.

Звуження потоку, тому вузьке місце потрібно розширити

- число паралельно працюючих елементів

- імовірність безвідмовної роботи j- го робочого елемента, і- тої чавунки.

За методом використання резервів виділяють активні і пасивні. Активні складаються з спеціальних автоматичних і неавтоматичних пристроїв, які вмикають резерв при виході з ладу автоматизованої системи чи її елементів. При пасивному резервуванні резерв виникає пасивно. Якщо виникає відмова елементів, то він має вимикатися, щоб не заважати працювати резерву. Резерв ускладнює систему і зменшує надійність. Резерв найбільш ненадійний і відповідальний елемент системи. Причому резервні елементи повинні бути різноплановими, не такими як основні (основні елементи електричні, а резервні пневматичні).

4.5 Діагностування стану технологічного процесу системи

Ускладнення обладнання, технічної системи, перехід на безлюдні технології пред’являють

високі вимоги до системи керування технологічним процесом, технологічною системою. Щоб керувати такою системою потрібно мати інформацію, нормальне керування вимагає постійного отримання інформації, не тільки про стан виходу системи, але і постійної інформації про стан самої системи, про її працездатність.

Причини відмов можуть бути несуттєві, але час пошуку цих причин займає набагато більше часу від їх усунення. В умовах складних технологічних систем використовують системи технологічного діагностування – це процес визначення в часі з певною точністю технічного стану об’єкту діагностування в межах обмеженої інформації.

Діагностування включає в себе сукупність операційного контролю як всього об’єкту так і його елементів. Використовується для визначення в якому з попередньо визначених станів знаходиться об’єкт. Об’єктом діагностування може бути технологічна система, технологічний комплекс, процес, верстат та окремі його механізми. Результатом технологічного діагностування є повідомлення про технічний стан об’єкта, а при необхідності вказується причина дефектів.

Мета технологічного діагностування: підтримання заданих умов виконання технологічного процесу, попередження поломок, зупинка обладнання, прогнозування ефективності з метою визначення строків ремонту. Контроль якості регулюється механізмом, перевірка якості ремонту обладнання, визначення впливу технологічного середовища на виробництві, пошук місця та визначення причин відмови, прогнозування технологічного об’єкту з заданою імовірністю.

Технологічний стан характеризується параметрами, які можуть бути якісні і кількісні. Ці характеристики поділяються на 3 групи:

• структурні

• функціональні

• супутні

Структурні характеризують структуру об’єкта діагностування (наприклад, величина зазорів в кінематичних парах), величина бокового зазору.

Функціональні параметри, які характеризують функціонування об’єкту діагностування (потужність, частота обертання шпинделя, час циклу, час виконання операції чи переходу).

Супутні це ті параметри, які супроводжують роботу системи, обладнання чи елементів системи (вібрації, шум, зміна струму в електроприводах, зміна температури в вузлах).

Структурні параметри в умовах автоматизованого виробництва мають можливість прямого вимірювання дуже обмежена, бо потребує розбирання обладнання (для вимірювання зазору в з’єднанні потребує розбирання і вимірювання).

Функціональні параметри піддаються вимірюванню, але вони потребують порівняння з еталонними, а еталонні значення як правило не відомі.

Найбільш зручні для вимірювання опосередковані параметри, наприклад, спрацювання інструменту (його важко міряти, але знаючи формулу потужності і знаючи силу чи потужність, можна знайти спрацювання). Контроль здійснюється за допомогою сенсора (давача). Давач зв’язуюча ланка між процесом і аналізатором відповіді. Оцінка стану процесу є основною задачею технологічного прогнозування.

Система технологічного діагностування є частиною системи керування. Вимірювання і контроль вимірюваних кількісних значень параметрів, якісне характеризує ознаку і через аналіз результатів вимірювання та контролю. Результатами діагностування є діагноз про технологічний стан об’єкта, з повідомленням місця, виду та причин ризику.

Діагностування може проводитися безперервно, в процесі всього часу роботи (контроль температури, мастила в гідросистемі, потужність різання, яку розвиває двигун приводом). Це залежить від того, що це за параметр. Якщо це розмір, машинний час 30 с, то кожні 30 с потрібно проводити контроль при цьому зважаючи на допуск.

Геометрична точність верстата

Засоби отримання інформації про стан автоматизованої системи проділяють на 3 групи:

• штатні

• додаткові

• спеціальні

Штатні засоби контролю це ті засоби, які має верстат для забезпечення циклу його роботи (здавачі швидкості, переміщення).

Додаткові монтуються до потрібних параметрів діагностування (здавачі температури, сили струму).

Спеціальні це спеціальні контрольно – вимірювальні пристрої, які працюють автономно або з’єднуються за вимогою (вимірювальні роботи, маніпулятори, контрольно – вимірювальні машини).

Загальний алгоритм контролю параметрів:

• сприймання інформації

• ідентифікація інформації

• розрахунок параметрів

• порівняння з нормою

• прийняття рішення