2.4.4.Определение средней наработки на отказ функций регулирования – Тфунк.Рег.

Согласно критерию отказа, невыполнение функций регулирования произойдет из-за нарушения процесса поддержания параметров технологического оборудования.

Выполнение функций регулирования предусматривает использование:

1. каналов измерения параметров от первичных измерительных преобразователей (ПИП) – входные аналоговые сигналы к БУД-98 (n_гтд1, n_гтд2, Т_т1, Т_т2, Т_вх1, Т_вх2, t_тг, 13Т, 15Т, Р_кф, Р_вх, Р_к, _ди1, _ди2, Р_тгпд) и к БУС-98 (1Т, 3Т, 5Т, 8Т, 9Т, _зог1, _зог2);

2. центрального процессора 5066 в БУД-98 и в БУС-98 (программные средства регулирования – ПЗУ, ОЗУ, таймер);

3. каналов регулирования параметров по ГТД и ТГ (выходные дискретные сигналы: РазблЭС1, ВклЭС1, РазблЭС2, ВклЭС2, РазблЭС3, ВклЭС3, ОткрЗОГ1, ЗакрЗОГ2, ВклQ1, ВклВозб, ВклАРВ, МеньшеАРВ, БольшеАРВ).

Для расчета были использованы те функции регулирования, отказ которых происходит без выполнения АО.

При рассмотрении каналов измерения параметров резервированными датчиками, в которых основные и дублированные устройства – однотипные, а, следовательно, и параметры основных и дублированных каналов – одинаковые, логика работы СВК предусматривает замещение значения параметра, получаемого по отказавшему каналу измерения, значением, получаемым по одноименному дублирующему каналу (n_гтд1, n_гтд2, _ди1, _ди2, Т_т1, Т_т2).

Тем самым, к невыполнению функций регулирования не приводят одиночные отказы в каналах измерения этих параметров, а приводят двойные отказы, выявляемые согласно логике работы СВК путем перекрестного контроля.

К невыполнению функций регулирования также не приводят одиночные отказы в каналах измерения следующих параметров:

• Твх1, Твх2, tтг, Рвх ( согласно логике работы СВК при отказе указанного параметра происходит замещение его значения номинальным значением, соответственно, Твх=288 К, tтг=20^оС, Рвх=1.033 кг/см² ). К невыполнению функций регулирования приводит двойной отказ по параметрам Твх1, Твх2, выявленный путем перекрестного контроля;

• Рт гпд (согласно логике работы СВК производится коррекция контура расхода топливного газа по Рт гпд = 2.4Мпа).

По каналам измерения параметров зог1, зог2 логикой работы СВК предусмотрен контроль каналов на обрыв и КЗ, при обнаружении отказа на запуске – запуск блокируется, а на работающем изделии – осуществляется нормальный останов.

Поскольку невыполнение функций регулирования ГТЭС произойдет в случае отказа любой из функций регулирования, поэтому логическая структурная схема устройств, отказы которых могут привести к невыполнению функций регулирования, представляет последовательное соединение ( в смысле надежности) входящих в нее устройств.

а) _{i одиноч.} = _UNIO№1(1-Кпп) К_UNIO№1^вх + 4_73GI(1-Кпп) К_отказ^парам + 2_цп (1-Кпп) К_рег + ₅₆₀₀(1-Кпп) К_DC^вых + 6 _70GODC5(1-Кпп) К_отказ^парам + _UNIO(1-Кпп)* К_UNIO^вх + 5_73GIITR(1-Кпп) К_отказ^парам + ₅₆₀₀(1-Кпп) К_DC1^вых + ₅₆₀₀(1-Кпп) К_DC2^вых + 7_EMG17-OV (1-Кпп) К_отказ^парам + 2 _73GIV5(1-Кпп) К_отказ^парам + _{лин.связи}.

где К_рег – доля объема ПЗУ.ОЗУ и таймера , задействованных в процессе регулирования, от всего объема функциональных устройств центрального процессора; принимаем К_рег= 0.5.

_{i одиноч.} = 1010^-6(1-0.72) 0.92 + 4 410^-6(1-0.68) 0.38 + 2 6.210^-6(1-0.73)  0.5 + +0.67410^-6(1-0.55) 0.32 + 6 410^-6(1-0.43) 0.38 + 1010^-6(1-0.72) 0.78 + 5 410^-6

 (1-0.7) 0.38 + 0.67410^-6(1-0.53) 0.29 + 0.67410^-6(1-0.53) 0.33 + 7 0.1810^-6

*(1-0.35)  0.38 + 2 410^-6(1-0.55) 0.38 + 0.0339410^-6 = 17.864610^-6 ч^-1.

б) Оценка значения i дв.отк.

Суммарная интенсивность двойных отказов i дв.отк. учитывает интенсивности отказов каналов измерения параметров nгтд, Тт, Твх и ди при одновременных отказах основного и дублирующего каналов по каждому параметру.

В каналы измерения параметров в составе САУ входят:

1. по n_гтд: двухканальная плата УФИ (8Т5.129.034) с каналом «А1» – для параметра n_гтд1 и с каналом «А2» - для параметра n_гтд2. Входным устройством для обоих каналов служит плата UNIO 96-5 №2, которая в формуле при рассмотрении одиночных отказов не была задействована;

2. по Тт: аналоговый модуль 73GITCK с предохранителем UKK-5TG для каждого канала Тт1 и Тт2. Входным устройством для обоих каналов служит плата UNIO 96-5 №1, интенсивность отказов которой была учтена в формуле при рассмотрении одиночных отказов;

3. по Твх: аналоговый модуль 73GITR100 с предохранителем VI0K-1.5 для каждого канала Твх1 и Твх2. Входным устройством для обоих каналов служит плата UNIO 96-5 №1;

4. по _ди : плата преобразования напряжений во временной интервал ПНВИ (8Т5.104.185) и плата 5300(УБСКТ), аппаратно не разделенные по каналам _ди1 и _ди2 . Поэтому двойной отказ по обоим каналам может произойти при отказах в ПНВИ или в 5300.

Поскольку одновременные отказы в обоих каналах УФИ или в обоих модулях 73GITCK или в обоих модулях 73GITR100 являются для каждого параметра n_гтд, Тт, Твх независимыми событиями, то вероятность двойного отказа этих каналов измерения равна произведению вероятности отказов основного канала на вероятность отказов дублирующего канала (на 1 час работы).

УФИ

«А1»

УФИ

«А2»

UNIO

№2

73GITCK

UKK

73GITCK

UKK

73GITR100

VIOK

73GITR100

VIOK

ПНВИ

«5300»

Линии

связи

Рис. 2.5 Логическая структурная схема устройств, двойные отказы которых приводят к невыполнению функций регулирования.

Для приведенной схемы имеем:

_{i двойн.} = (_{УФИ”А1”}_{УФИ”А2”})+ _UNIO№2(1-Кпп) К_UNIO№2^вх + [_73GITCK(1-Кпп)* К_отказ^парам + _UKK  К_{перегор}^{при Iн}]  [_73GITCK(1-Кпп) К_отказ^парам + _UKK К_{перегор}^{при Iн}] + +[_73GITR100(1-Кпп)  К_отказ^парам + _VIOK  К_{перегор}^{при Iн}] [_73GITR100(1-Кпп) К_отказ^парам + _VIOK  К_{перегор}^{при Iн}] +_ПНВИ (1-Кпп) + ₅₃₀₀(1-Кпп) + _{лин.связи},

где К_{перегор}^{при Iн} – коэффициент, учитывающий долю внезапного перегорания плавкой вставки при номинальном токе от всех видов отказов. Принимаем значение К_{перегор}^{при Iн}= 0.9, по аналогии с отечественными предохранителями [1].

Подставляя значения _i и коэффициентов в уравнение, получаем:

_{i двойн.} = (0.3394510^-60.3394510^-6)+ 1010^-6(1-0.72) 0.19 + [410^-6 (1-0.68)* 0.38+ 0.06710^-6 0.9]  [410^-6(1-0.68) 0.38 + 0.06710^-6 0.9] + [410^-6(1-0.68)* 0.38 + 0.06710^-6 0.9] [410^-6(1-0.68) 0.38 + 0.067* 10^-6 0.9] + 2.665410^-6*(1-0.57) + 0.887910^-6(1-0.6) +0.0252410^-6 = =2.894610^-6 ч^-1.

Т_{функ.рег.}=1/(_{i одиноч.})=1/17.8646 10^-6=56 000 ч.

По ТЗ на САУ задано 25000 ч., не менее. Требование ТЗ по заданному показателю выполняется.

Оценка влияния на величину показателя Т_{функ.рег.} двойных отказов измерительных каналов датчиков nгтд, Тт, Твх и ди проведена по формуле:

_{i ф.рег.} = _{i одиноч} + _{i двойн.}

Т_{функ.рег.}=1/(17.8646 10^-6+ 2.8946 10^-6)=48 170 ч. (с учетом двойных отказов).