4. Выводы

По заданным показателям надежности требованиям ТЗ на САУ ГТА-6/8РМ выполняются.

Список литературы

Автоматизированный справочник Надежность электрорадиоизделий (РНИИ «Электронстандарт», 22 ЦНИИИ МО), изд.12.

Справочник Надежность изделий электронной техники для устройств народно-хозяйственного назначения (ВНИИ «Электронстандарт»), т.1 изд6.

Автоамтизированная система по расчету надежности ЭРИ зарубежного производства, АСРН-1 (РНИИ «Электронстандарт»), изд1.

Расчет показателей надежностей САУ ГТУ-2,5.

Отчет ЦИАМ. Обоснование и разработка норм на показатели элементов системы управления ГТД.

Отчет №34-83. Показатели надежности элементов и узлов агрегатов САР изделий, эксплуатирующих в МГА.

Отчет №153-94. Расчет показателей надежностей ЭСУД ГТУ ПС-90ГП1.

Отчет №11-88. Расчет показателей безотказности САУ-90.

Отчет №172-93. Анализ результатов термометрирования и снятия карт режимов для оценки схемной надежности вновь проектируемых агрегатов.

Инструкция И4.4.04.01-2000 «Порядок определения показателей ремонтопригодности для условий эксплуатации».

Приложение А

отказ аварийный информационный наработка

Определение интенсивностей отказов элементов и узлов блоков и агрегатов САУ.

А.1 Определение эксплутационных интенсивностей отказов э элктрорадиоизделий (ЭРИ) отечественного производства произведено в соответствии с методическими указаниями по расчету надежности ЭРИ, изложенными в справочниках по надежности [1;2].

Определение э для ЭРИ зарубежного производства произведено в с использованием автоматизированной системы по расчету надежности [3].

Определение э укрупненных устройств зарубежного производства (платы, модули, блоки и т.п.) получены из каталогов OCTAGON-1997, ARTESIN-1998, TEMIC-1996, TRACO-1998, а также по факсам от предприятий PROSOFT и SISTEM-SERVICE и из анализа - характеристик отечественных аналогов [4].

Эксплутационные характеристики э для элементов и узлов агрегатов ДГ -90ГП1М, КА-30ГР, АИК-25Р получены из отчетов [5ч8].

Эксплутационные характеристики э рассчитаны для аппаратуры класса 1.1 (аппаратура стационарных помещений, сооружений) при температуре окружающей элементы среды +45С на платах, +50С на микросборках с учетом требования ТЗ на САУ и рекомендаций отчета [9].

Суммарное значение э плат разработки ОАО «СТАР» получены с учетом коэффициента Котн, который оценивает влияние отказов плат из-за конструктивно-производственных недостатков (для 6-8 годов эксплуатации используется значение Котн=1,45).

А.2 Расчетные значения э сведены в таблицы А.1-А.4

Таблица А.1 Значения э дляЭРИ на платах ЭЧ САУ

Таблица А.2 Значения э для плат, модулей, модульных опторазязок и пр.

Таблица А.3 Значения э агрегатов ДГ-90ГП1М, КА-30ГР, АИК-25Р.

ДГ-90ГП1М

Всего2,7521х10-6ч-1

КА-30ГР

Всего:3,76006х10-6ч-1

АИК-25Р

Всего:2,55006х10-6ч-1

Таблица А.4 Значений э для кабелей, жгутов

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Основные формулы и определение интенсивности отказов по оценке показателей надёжности.

Б.1.Расчёты по определению интенсивности отказов лав.защ..

Б.1.1 Для случая несрабатывания защиты при АО, формируемом непосредственно аппаратурой САУ (БУД-6РМ, БУГ-6РМ, КА-30ГР,

АИК-25Р)

где лi - интенсивности отказов плат и модулей;

(1-Кпп) - доля неконтролируемых отказов устройств, которые блокируют выдачу команд для АО. Экспертные оценки по Кпп (коэффициенту полноты проверки устройства, определяющему долю обнаружения отказов средствами СВК) приведены в приложении В;

Кзакр - коэффициент, учитывающий долю отказов золотника управления ВНА (КВП, ЗОВ), приводящих к его затиранию в положении «открыто» («закрыто»). Принимаем значение Кзакр равным 0,5, т. к. затирание золотника в положении «открыто» или «закрыто» равновероятно;

Кпарам - доля параметрических отказов от общего числа отказов элемента (устройства). Для модулей с гальванической развязкой получено значение Кпарам =0,38[4], для модуля реле Кпарам=0,32[4],для элементов диодной сборки - в соответствии со справочником [1];

Квых - доля интенсивности отказов тех устройств модуля UNIO 96-5,которые залействованы в обработке и управлении выходными сигналами, от общей интенсивности отказов модуля (или доля количества выходных сигналов к общему количеству входных и выходных сигналов). Для UNIO 96-5№2 получено Квых= 0,27 (в БУД-6РМ) и Квых= 0,37 (в БУГ-6РМ).

Подставляя в формулу (1) значения лi устройств и коэффициентов Кi, получаем:

Б.1.2. Для случая несрабатывания защиты двигателя при превышении nтк, nст (БЗД-96-60).

где Кзагр - коэффициент, определяющий долю загрузки модуля UNIO 96-5 по адресации от всего объёма, предназначенного для адресации. Необходимость введения данного коэффициента возникла в связи с тем что в БЗД 96-60 этот модуль загружен неполностью (из 96 каналов дискретного/частного ввода-вывода с программируемой структурой для управления дискретными и аналоговыми модулями используется частотный ввод для , nтк, nст1, nст2 и управление выводом для закрытия ОТК1 и выдачи сигналов АО БЗД и БЗД исправен). Принимаем Кзагр =0,2, т.к. по экспертной оценке фактическая загрузка платы по адресации составляет 20 %, не более;

Кпарам для расчёта получены для элементов устройств блока БЗД 96-60 в соответствии со справочником [1].

Подставляя в формулу (2) значения лi и Ki устройств, получаем:

Б.1.3.Для случая несрабатывания защиты при АО, формируемом внешними устройствами.

В формулу (1) включаются дополнительно следующие слагаемые:

Длав.защ.= [лцпх(1-Кпп)хласвк (1-Кпп)хКпарам]+ лип zx-550 +2х лип zx-200 х(1-Кпп)+2х хлмодуль.реле х(1-Кпп)хКпарам +лсом 2 х(1-Кпп)+х (1-Кпп)+ л5554 х (1-Кпп)+[ лсом 2 х(1-Кпп)+х (1-Кпп)]х[лсом 1 х(1-Кпп)+х (1-_Кпп)]…………….(3)

Подставляя в формулу (3) значения лi и Ki устройств, получаем:

Длав.защ =5,8441х 10-6 ч-1

Отсюда имеем для этого случая итоговое значение:

Б.2. Расчёты по определению интенсивности отказов лложн АО.

лложн АО = 5х л73G х (1-Кпп)хКпарам +2 лопто ДЕК х (1-Кпп)хКпарам + лсб.диод хКпарам +3 лсб.резист. хКпарам + лDC х (1-Кпп)хКвых +х (1-Кпп)+Квых + л5300 х (1-Кпп)+ лПНВИ х (1-Кпп)хКпарам + лшим х (1-Кпп)хКпарам+ ласвк х (1-Кпп)хКпарам +4 х л70G х (1-Кпп)хКпарам + лэмт х (1-Кпп)+3х лзолотн. хКоткр + лим-21 х (1-Кпп)+ лDБССТ х (1-Кпп)+ х (1-Кпп)+Кзагр + лпреобр.DSI х (1-Кпп) хКпарам + лблок.АО х (1-Кпп)+ лпреобр.DSО х (1-Кпп) хКпарам +[ лупр.ДВШ х (1-Кпп)+ лусил.ДВШ х (1-Кпп)]х (1-Р1хР2)+ ллин.св………………(4)

где л73G - интенсивность отказов модуля входного дискретного сигнала (73GII020, 73G ITCK);

лDC - интенсивность отказов периферийного устройства модуля ввода-вывода сигналов «5600-DC»;

лупр.ДВШ - интенсивность отказов устройства управления 3ДВШ100 (в блоке БУШ-96);

лусил.ДВШ - интенсивность отказов платы усилителей ДВШ (в блоке БУШ_96);

Р1хР2 - вероятность события, связанного с последовательным отказом двух рядом возникающих выходных сигналов, управляющих закрытием ДИ дозатора газа;

Р1 - вероятность невыдачи одного сигнала из восьми выходных сигналов из БУШ-96 к ДГ-90ГП1М, Р1=1/8;

Р2 - вероятность непоявления второго управляющего сигнала из оставшихся семи сигналов в случае его месторасположение непосредственного непосредственно перед или за отказавшим ранее, Р2=2/7.

Подставляем в формулу (4) значения лi и Ki устройств, получаем:

лложн. АО=18,2727х10-6 ч-1.

Б.3 Расчеты по по определению интенсивностей отказов функ.упр.

Б.3.1 Для функции управления БУД-6РМ

а) для случая невыдачи предусмотренной алгоритмом управления команды

б) для случая формирования ложного управляющего воздействия

где Кк3 - доля внезапных отказов;

лин.связ. - интенсивность отказов линий связи (кабелей 8Т6.751.010-05, 8Т6.751.010_11).

Подставляя в формулы (5) и (6) значения i и Кi, получаем:

12,9167х10-6 ч-1 ; 12,5234 х10-6 ч-1.

Б.3.2. Для функции управления БУГ-6РМ:

а) для случая невыдачи предусмотренной алгоритмом управления команды

где ключ - интенсивность отказов устройства 8Т5.129.044 (ключа);

б) для случая формирования ложного управляющего воздействия

Подставляю в формулы (7) и (8) значения i и Кi, получаем:

8,6556х10-6 ч-1 ; 9,5109 х10-6 ч-1.

Б3.3 Интенсивности отказов для САУ по управлению ГТА-6/8РМ

а) для случая невыдачи предусмотренной алгоритм управления команды

;

б) для случая формирования ложного управляющего воздействия

.

Б.4 Расчеты по определению интенсивности отказов фун. рег.

где Крег - доля объема ПЗУ и таймера, задействованных в процессе регулирования, от всего объема функциональных устройств центрального процессора; принимается экспертная оценка Крег=0,5.

Подставляя в формулу (9) значения i и Кi получаем

фун. рег.=19,3002х10-6 ч-1.

Б.5 Расчеты по определению интенсивности отказов фун.сигн.

где Kвх - доля интенсивности отказов тех устройств модулей UNIO-96-5 и DC (5600), которые задействованы в обработке входных сигналов (или доля количества сигналов к общему количеству входных и выходных сигналов). Значения Квх получены для БУД-6РМ: по UNIO 96-5 №1 - Квх=1; по UNIO 96-5 №2 - Квх=0,73; по DC - Квх=0,55. Значения Квх для БУГ-6РМ: по UNIO 96-5 №1 - Квх=0,86, по UNIO 96-5 №2 - Квх=0,63;

VIOK=0,03504х10-6 ч-1;

UKK=0,0108х10-6 ч-1;

DEK 24 DC=0,18х10-6 ч-1;

DEK 230 AC=0,19х10-6 ч-1;

DEK/REL=0,19х10-6 ч-1;

ЛИН. СВЯЗ - интенсивностей отказов кабелей информационных каналов

(одного кабеля =0,01198х10-6 ч-1;);

COMPORT - интенсивность отказов узла Comport в составе ЦП и расширителя каналов «5554» ; COMPORT =0,00018х10-6 ч-1 [3].

Подставляя в формулу (10) значенияI и Кв, получим

фун. сигн.=230,5729х10-6 ч-1

Для сведения: в формулу (10) не вошли устройства, представляющие параллельное соединение (в смысле надежности), т.к. в этом случае интенсивностей отказов этих устройств перемножаются и получаются величины порядка 10-12…10-18, которыми можно пренебречь.

Б.6 Расчеты по определению интенсивностей отказов фун. инф.

Б.7 Расчеты по определению времени восстановления tв для агрегатной части САУ

Расчет проведен в соответствии с методикой, изложенной в инструкции [10].

В качестве исходной величины принято значение времени восстановления tв анал, установленное для агрегата- аналога. По результатам сравнительного анализа разрабатываемого агрегата (ДГ-90ГП1М, КА-30ГР, АИК-25Р) с агрегатом-аналогом (например ЦР-2ВР) принято значение tв анал корректируется по следующей формуле:

tв анал=tпоиск анал х Ккорр (1) + tустр анал х Ккорр (2);(11)

где tпоиск анал - время, затрачиваемое на устранение отказа (определение его места);

tустр анал- время, затрачиваемое на устранение отказа (замена отказавшего агрегата);

Ккорр (1) (2)- коэффициенты, корректирующие значения tпоиск анал и tустр анал в зависимости от степени отличия разрабатываемого агрегата от агрегата-аналога.

При выборе агрегата в качестве аналога учитываем факторы, указанные в инструкции [10] и влияющие на время восстановления отказов: количество отсоединяемых фланцев, трубопроводов (жидкостных, пневматических), штепсельных разъемов, тяг; метод крепления агрегатов; количество регулируемых точек, используемых для проверки работы агрегата после замены.

В качестве аналога выбран агрегат ЦР2ВР (крепление жгутом, шесть жидкостных трубопроводов, один штепсельный разъем, проверка после замены выполняется, имеется четыре регулируемых элемента).

При оценке коэффициента Ккорр (1) учтено, что агрегаты ДГ-90ГП1М, КА-30ГР и АИК-25Р конструктивно и функционально просты. Наличие в САУ системы встроенного контроля и диагностики позволяет обнаруживать, идентифицировать и локализовать отказы до агрегата, блока, датчика практически мгновенно. Поэтому полагаем, что расчетом величина Ккорр(1) =0.

Таким образом, время tв приравнивается ко времени ко времени, затрачиваемому на устранение отказа:

tв=tустр

С учетом методики, приведенный в инструкции [10], получены следующие значения коэффициенты Ккорр(2):

- для ДГ-90ГП1МКкорр(2)=0,4816,

- для КА-ЗОГРКкорр(2)=0,6012,

для АИК-25РКкорр(2)=0,8001.

По агрегату-аналогу в инструкции приведены сведения по времени и трудоемкости восстановлении, выбраны из карточек учета неисправностей, составленных на агрегат эксплуатирующей организациями. Имеем tустр анал=2,5 ч.

Тогда для каждого агрегата получаем значение tв по формуле (11), которая после преобразований имеет вид:

tв=tустр анал х К корр(2).

tв=1,2 чдля ДГ-90ГП1М,

tв=1,5 чдля КА-30ГР,

tв=2,0 чдля АИК-25Р.

Агрегат с наибольшим значением tв (АИК-25Р) является определяющим (лимитирующим) для данной САУ.

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Экспертные оценки Кпп- коэффициент полноты проверки