Файл: Казацкер, А. А. Надежность систем автоматизации в пищевой промышленности.pdf

полнительной энергии, сырья и т. п.) на возобновление нормаль­ ного хода процесса и др.

Пример оценки величины RB, входящей в уравнение (42), приведен в литературе [29]. Оценка среднего квадратического отклонения уровня аварийной ситуации аА в первом приближе­ нии может быть получена в результате анализа разброса дина­ мических характеристик защищаемого объекта.

Выше был рассмотрен один из единичных показателей на­ дежности устройств автоматической защиты — параметр потока отказов и его слагаемые. В число единичных входит также и та­ кой показатель, как вероятность безотказной работы устройств автоматической защиты P{t). Среди комплексных показателей надежности для оценки качества функционирования устройств автоматической защиты чаще всего применяют коэффициент опе­ ративной готовности Ко. г. характеризующий безотказность и ре­ монтопригодность канала защиты,

К о. г = Я (О К г ,

где /Сг — коэффициент готовности канала защиты.

п о к а з а т е л и н а д е ж н о с т и систем ав т о м а т и ч е с к о го

КОНТРОЛЯ И СИГНАЛИЗАЦИИ (САК)

Оценку качества функционирования САК обычно про­ изводят с помощью общих показателей надежности. Наряду с рядом преимуществ такой подход обладает и существенным не­ достатком: при этом не учитываются именно те свойства, кото­ рые являются наиболее специфичными для данного класса си­ стем. Примером этого могут служить рассмотренные выше обос­ нования специальных показателей безотказности САР и САЗ. Можно привести еще один довод в пользу целесообразности оценки надежности САК не только с помощью общих, но и спе­ циальных показателей безотказности. Как известно, автоматиче­ ский контроль является логически первой ступенью, «фундамен­ том» автоматизации любого процесса. Вместе с тем качество оценки надежности этого фундамента является более низким (при оценке надежности САК с помощью только общих показа­ телей безотказности), нежели качество оценки надежности САР либо САЗ с помощью общих и специальных показателей без­ отказности.

При выборе специальных показателей для оценки безотказно­ сти САК можно руководствоваться соображениями, аналогичны­ ми тем, которые учитывались при выборе специальных показате­ лей безотказности САЗ и САР.

Для ответа на вопрос, какие же специальные показатели без­ отказности применить для оценки надежности той или иной САК, обратимся к ее классификации. Анализ известных классифика­ ций СА1\ независимо от числа учитываемых классификационных факторов и признаков дает основание рассматривать две группы

классов САК: системы периодического и системы непрерывного автоматического контроля. Системы периодического автоматиче­ ского контроля в некотором роде аналогичны САЗ; у тех и у дру­ гих в процессе функционирования возможны четыре исхода, ко­ торые являются несовместимыми событиями и иллюстрируются данными табл. 11.

Таблица 11

Вероятности Рi и Р2 характеризуют правильную оценку си­ стемой автоматического контроля состояния объекта. Вероятно­ сти Рл и Ри характеризуют неправильную оценку состояния объекта и являются соответственно вероятностями ложного и не обнаруженного системой автоматического контроля отказа конт­ ролируемого объекта. Иными словами, для оценки безотказно­ сти систем периодического автоматического контроля, помимо общих показателей безотказности, можно применять показате­ ли типа (j)oi и сою, являющиеся специальными показателями без­ отказности САЗ.

Системы непрерывного автоматического контроля аналогич­ ны в некотором роде САР (по крайней мере, стабилизирующим САР): те и другие прежде всего следят за изменениями текущих значений контролируемой величины (контролируемого пара­ метра). Следовательно, для оценки надежности систем непре­ рывного автоматического контроля, помимо общих показателей безотказности, целесообразно применять показатели типа (Один и состат, являющиеся исходными специальными показателями безотказности САР.

п о к а за т е л и н а д е ж н о с т и п р и б о р о в и с р е д с т в

АВТОМАТИЗАЦИИ

В соответствии с имеющейся нормативно-технической документацией в качестве основных показателей надежности приборов и средств автоматизации применяются наработка на отказ Т или параметр потока отказов со и среднее время восста­ новления Тв.

Для выбора показателей надежности необходимо сформули­ ровать понятия (критерии) отказа для данного изделия. Для этого из числа выходных характеристик прибора выбираются

60

определяющие параметры, воздействующие на определяющие параметры системы автоматизации, в составе которой разраба­ тываемый прибор предполагается эксплуатировать. Для опреде­ ляющих параметров устанавливается диапазон номинальных значений и допускаемые отклонения.

Отказом прибора (средства автоматизации) считается выход за допуск определяющего параметра. Если прибор используется в системе регулирования, желательно установить связь между отказами прибора и соответствующими видами отказов САР.

В ряде организаций проводились специальные испытания не­ которых наиболее распространенных приборов и средств авто­ матизации. В результате испытаний было установлено [25, 33] „ что 90—95% всех отказов составляют отказы, условно назы­ ваемые «выход из класса», «постепенные» или «метрологиче­ ские». Условность названия заключается в том, что только для измерительных приборов и некоторых типов датчиков в техниче­ ской документации указываются метрологические характеристи­ ки, в частности класс. Для остальных приборов и средств авто­ матизации имеются в виду другие определяющие параметры (коэффициент усиления, коэффициент возврата, линейность, и т. п.). Соответственно 5—10% составили внезапные отказы или поломки, после которых прибор вообще не работает.

Втех случаях, когда это возможно, должны приводиться значения показателей безотказности по каждому из видов, отказов.

Внастоящее время имеющиеся практические методы полу­ чения оценок показателей безотказности приборов и средств автоматизации основаны в основном на учете только внезапных отказов или отказов, относимых к классу внезапных. Это осо­ бенно касается априорных методов. Поэтому дальнейшее изло­ жение, кроме особо оговоренных случаев, проводится в предположении справедливости указанного обстоятельства.

ГЛАВА 3

МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ОЦЕНОК ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ПРИБОРОВ И СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ

Показатели надежности изделий в отличие от других техни­ ческих показателей не могут быть непосредственно измерены каким-либо измерительным прибором либо комплексом прибо­ ров. Оценки показателей надежности получают либо чисто рас­ четным путем с использованием справочных данных (априор­ ные методы), либо путем соответствующей расчетной обработки