
- •Глава 2. Разработка блока защиты двигателя.
- •2.1 Техническое задание на разработку.
- •2.2 Разработка структурной схемы.
- •2.2.1 Выбор и анализ базиса исполнения блока.
- •2.2.2 Разработка структурной схемы блока.
- •2.2.3 Разработка функциональной схемы блока.
- •2.2.3.1 Каналы ввода аналоговых и дискретных сигналов.
- •2.2.3.2 Канал ввода частотных сигналов.
- •2.2.3.3 Канал вывода дискретных сигналов.
- •2.3 Разработка модуля ип/асвк.
- •2.3.1 Требования к модулю ип/асвк.
- •2.3.2 Выбор и анализ базиса исполнения модуля ип/асвк.
- •2.3.2 Разработка принципиальной схемы модуля ип/асвк.
- •2.3.3 Разработка печатной платы и сборочного чертежа модуля ип/асвк.
- •2.3.4 Разработка алгоритма функционирования и программного обеспечения модуля ип/асвк.
- •2.4 Реализация блока защиты двигателя бзд-03.
- •2.4.1 Разработка принципиальной схемы блока бзд-03.
- •Разработка схемы соединений.
- •2.5 Разработка конструкции блока защиты двигателя бзд-03.
- •2.5.1 Требования к конструкции.
- •2.5.2 Разработка конструктивного исполнения блока защиты двигателя бзд-03.
- •2.6 Расчет надежностных характеристик блока защиты двигателя бзд-03.
- •2.6.1 Методика расчета.
- •2.6.2 Расчет надежностных характеристик модуля ип/асвк.
- •2.6.3 Расчет надежностных характеристик блока защиты двигателя бзд-03.
- •2.6.3.1 Расчет времени наработки на отказ сигнала «закрыть ск»
- •2.6.3.2 Определение средней наработки на ложное срабатывание сигнала “закрыть ск”.
- •2.7 Расчет времени реакции блока защиты двигателя бзд-03.
- •2.7.1 Расчет задержки по каналу измерения температуры.
- •2.7.2 Расчет задержки по каналу измерения давления.
- •2.7.3 Расчет задержки по каналу измерения частоты.
2.6.3.2 Определение средней наработки на ложное срабатывание сигнала “закрыть ск”.
Под ложным срабатыванием понимается выдача любой команды управления, формируемой системой в режиме аварийного останова, при отсутствии аварийной ситуации.
Отсутствие аварийной ситуации означает, что центральный процессор 5066 в блоке исправен, а информация, воспринимаемая ими от датчиков, не обладает признаками аварийной ситуации. Поэтому ложный сигнал “закрыть СК” может быть следствием отказов во внутренних каналах аппаратуры блока.
К подобного видам отказам могут привести параметрические отказы следующих устройств в измерительных каналах:
преобразователя 70L-IDCG
преобразователя 70L-II420
2-ух модулей УФИ
модуля UNIO 96-5
Логическая структурная схема устройств представляет их последовательное соединение ( в смысле надежности).
ложного сигнала “закрыть СК” = 70L-IDCG * (1-Кпп) + 70L-II420*(1-Кпп) + УФИ * (1-Кпп) + UNIO 96-5 * (1-Кпп)* КUNIOзагр
ложного сигнала “закрыть СК” = (0.8542*(1-0,3) + 0.8542*(1-0,3) + 0.6789*2*(1-0.6) + 10.0*(1-0,72)*0,2)*10-6 = 1,701*10-6ч-1
Поскольку отказы элементов этих устройств статистически независимы, то средняя наработка на ложное срабатывание определяется как величина, обратная сумме интенсивностей отказов устройств:
T = 1 / ложного сигнала “закрыть СК”
T = 1 / 1.701 * 10-6 = 587889 ч.
В соответствии с техническим заданием наработка на отказ сигнала “закрыть СК” составляет не менее 125000 ч. Наработка на отказ типа ложного сигнала “закрыть СК” составляет не менее 150000 ч.
Расчет характеристик надежности показывает, что требования технического задания к показателям надежности выполняются.
2.7 Расчет времени реакции блока защиты двигателя бзд-03.
За время реакции блока БЗД-03 принимается время на генерацию сигнала ”закрыть СК” при возникновении аварийной ситуации, то есть при превышении параметрами ТТзап1, ТТзап2, Рг, Nст1, Nст2, Nгг1, Nгг2 допустимых значений. Задержка в отработке сигнала ”закрыть СК” определяется задержкой измерительных каналов, временем, необходим центральному вычислителю системы для выдачи сигнала, задержкой канала передачи сигнала к стопорному клапану.
Задержка в канале измерения температуры определяется задержкой модуля-преобразователя 73L-ITCK, модуля ввода-вывода UNIO 96-5 (цифро-аналоговый интерфейс модулей GrayHill), модуля ввода-вывода UNIO 96-5 (), модуля-преобразователя
Задержка в канале измерения давления определяется задержкой модуля-преобразователя 70L-II420, модуля UNIO 96-5.
Под временем задержки модуля-преобразователя 73L-ITCK понимается время необходимое для формирования на выходе модуля кода, определяющего напряжение поступающее с термопары. Под временем задержки модуля-преобразователя 70L-II420 понимается время необходимое на преобразование токового сигнала в код.
Задержка в канале измерения частоты определяется алгоритмом измерения частоты, то есть быстродействием ПЛИС в составе модуля UNIO 96-5 используемой для измерения частоты.
При расчете времени реакции не учитывается время, необходимое на обработку информации модулем 5066, поскольку это время мало по сравнению с задержками, вносимыми другими устройствами.
Времена задержек устройств приведены в таблице 6.
Таблица 6. Времена задержек
Название устройства |
Время задержки |
Модуль-преобразователь 73L-ITCK |
0,2 мс |
Модуль-преобразователь 73L-II420 |
0,2 мс |
Модуль-преобразователь 73L-ODC |
20 мкс |
Модуль UNIO 96-5 цифро-аналоговый интерфейс модулей GrayHill серии 70L/73L (считывание и запись) |
600 мкс |
Модуль UNIO 96-5 порт ввода-вывода |
120 мс |