Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Декабря 2012 в 08:19, курсовая работа
Целью данного курсового проекта является закрепление теоретических знаний по курсу «Проектирование систем автоматизации» и отработка техники рабочего проектирования систем автоматизации химико-технологических процессов. За время выполнения этого проекта студент должен получить навыки:
работы с нормативно – технической документацией;
разработки принципиальных и монтажных схем;
r=1 r=0 r=1 r=0 r=1 r=0
z=2 z=2 z=1 z=1 z=0 z=0
Рисунок 2- Граф переходов n резервированных невосстанавливаемых приборов
В состоянии 0 все приборы исправны.
В состоянии 1 вместо отказавшего прибора поставлен единственный резервный, на складе остается еще два.
В состоянии 2 резерв на установке восполняется приборов со склада.
В состоянии 3 еще один рабочий прибор выходит из строя и заменяется на резерв.
В состоянии 4 резерв восполняется последним прибором, находящимся на складе.
В состоянии 5 отказывает еще один рабочий прибор и заменяется последним резервным.
Состояние 6 – отказовое, возникает тогда, когда произошел отказ и резерв исчерпан или резерв на установке не успел восполниться из резерва на складе. Граф описывается системой дифференциальных уравнений:
где Рi – вероятность нахождения системы в i-ом состоянии.
С помощью этих формул можно рассчитать вероятности нахождения систем в том или ином состоянии, а также функцию готовности:
и среднее время наработки на отказ:
-
при бесконечном числе
Для расчёта надёжности систем разработана программа psa2.exe.
Исходные данные: интенсивность отказов (1/ч): 4.7e-05
интенсивность восстановления резерва (1/ч): 2
число
одновременно работающих
интервал расчёта функции готовновти (ч): 10000
число точек расчёта: 10
Результаты расчёта при двух приборах на складе:
Время P0 P1 P2
0 1 0 0
1000 0.655079 0.000138552 0.276966
2000 0.429128 9.07627e-05 0.36296
3000 0.281113 5.94567e-05 0.356681
4000 0.184151 3.89488e-05 0.311552
5000 0.120633 2.55145e-05 0.25512
6000 0.0790243 1.6714e-05 0.200552
7000 0.0517671 1.0949e-05 0.153275
8000 0.0339115 7.17246e-06 0.114752
9000 0.0222147 4.69852e-06 0.0845687
Время P3 P4 P5 Кг
0 0 2.68419e-07 1.00698e-16 1
1000 5.85504e-05 0.0584919 0.00833675 0.999071
2000 7.67487e-05 0.153421 0.0442781 0.989954
3000 7.54272e-05 0.226206 0.0991213 0.963256
4000 6.58865e-05 0.26348 0.155817 0.915105
5000 5.39537e-05 0.269715 0.201824 0.847371
6000 4.24141e-05 0.254442 0.23129 0.765368
7000 3.24161e-05 0.226881 0.243593 0.675559
8000 2.42691e-05 0.194129 0.241178 0.584002
9000 1.78857e-05 0.160954 0.227786 0.495545
Cредняя наработка на отказ: 9750.44
Результаты расчёта при бесконечно большом числе приборов на складе:
Cредняя наработка на отказ: 1.25795e+07
По значению наработки на отказ видно, что данный метод повышения надежности очень эффективен. Таким образом, за счет повышения капитальных затрат на приобретение преобразователей можно значительно повысить надежностные характеристики и уменьшить затраты на ремонтный персонал.
Расчет показателей
Целью работы является закрепление теоретического материала и приобретение практического опыта по использованию методов расчета показателей надежности систем, допускающих перерыв в работе при переходе на резерв.
В работе
необходимо:
1)освоить теоретические основы расчета среднего времени наработки на отказ систем, допускающих перерыв в работе при переходе на резерв,
2)приобрести
навыки использования
3)определить среднее время наработки на отказ заданной системы,
4)результаты представить в виде таблицы.
Одним из подходов к повышению эффективности промышленного комплекса может быть резервирование двух рядом стоящих преобразователей, например типа “Сапфир 22-Ex-ДИ”, третьим, находящимся в горячем резерве. Подключение резервного прибора вместо отказавшего требует некоторого времени. Допустим, на время подключения приборов допускается перерыв в работе tДОП. = 5 мин. Процесс подключения описывается экспоненциальным законом с параметром интенсивности подключения g = 10 ч-1. Будем считать, что при отказе резервного прибора и одного из основных приборов произошёл отказ независимо от длительности пребывания в этом состоянии. Такой модели соответствует граф состояний.
1 nl 2 g 3 nl 4
м
l
Рисунок 3 - Граф состояний n приборов с подключением резерва
В состоянии 0 все приборы исправны.
В состоянии 1 отказал один прибор.
В состоянии 2 вместо отказавшего прибора поставлен единственный резервный.
Состояние 3 - отказовое для всей системы.
Построенный граф описывается уравнениями:
где Pi – вероятность нахождения системы в i-том состоянии.
P0(t) = 1; Pi(0) = 0; i = 1,2,3
-1 = - (n+1) lT0 + mT2
0=lT0 + yT0 – (nl + m)T2
a = nl + y; b = exp (-at); e = m + nl ; N = n+1;
Решая систему,
находим вероятности
Расчёт времени наработки на отказ системы из n однотипных приборов, резервированных одним, допускающей перерыв в работе при переходе на резерв.
Исходные данные: интенсивность отказов (1/ч): 1, 4е – 05;
интенсивность восстановления (1/ч): 0.77
интенсивность перехода на резерв (1/ч): 10
допустимая
длительность перехода на
число рабочих приборов: 2
Среднее время наработки на отказ: 82146,2 ч.
Среднее время наработки на отказ при мгновенном
переходе на резерв: 6,54821е +0.8 ч.
1. Учебно-методическое
пособие к выполнению
2. Проектирование
систем автоматизации
3. Указания
по проектированию операторных
технологически установок и
4. Альбом
чертежей по курсу «