Данные о системе газоснабжения города (стр. 2 из 3)
6) Для демультиплексирования аналоговых сигналов используется 555ИД4 -сдвоенный аналоговый демультиплексор 1→4 со следующими характеристиками:
-напряжение источника питания 9В,
-коммутируемый ток (протекающий по открытому каналу коммутатора) -5мА,
-коммутируемое напряжение (максимально допустимое напряжение, прикладываемое между входом и выходом коммутатора)
15В,-сопротивление коммутатора в открытом состоянии 100 Ом,
-время переключения коммутатора 0,03мкс,
-напряжения для управления общими для двух демультиплексоров адресными входами 0…0,8 В и 7,7…12 В,
-потребляемые токи на адресных входах 3,5 мА и 3,5 мкА,
-время наработки на отказ около 0,06·106ч.
7) В качестве усилителей используются 4 одинаковых магнитных усилителя мощности ТУМ-Б5 со следующими параметрами:
-наибольшее значение сопротивления обмотки управления - 45,5 Ом,
-коэффициент усиления мощности 3600,
-постоянная времени 0,545 сек,
-номинальное напряжение питания 127В,
-сопротивление нагрузки 150Ом,
-коэффициент регулирования 66,
-время наработки на отказ около 0,02·106ч.
Магнитные усилители серии ТУМ предназначены для работы в системах автоматического регулирования в качестве усилителей управляющих сигналов.
8) В качестве запорных и регулирующих устройств используются заслонки стальные ИА99044-300 с электроприводом Б.099.063.008/40К (электродвигатель АОЛ12-2Ф3) фланцевые на 35МПа со следующими характеристиками:
-диаметр условного прохода 300мм,
-мощность электропривода - 0,27кВт,
-время открытия или закрытия 2,3мин,
-время наработки на отказ около 0,1·106ч
Заслонки являются арматурой непрямого действия (управляемой автоматически), где управление рабочим органом происходит под действием импульса, поступающего на привод арматуры из приборов автоматизированной системы управления. Заслонка представляет собой конструкцию арматуры в виде отрезка трубы, внутри которого находится диск, закреплённый на валу, проходящем по диаметру трубы. Поворот диска осуществляется при помощи привода, расположенного вне трубы. Заслонка позволяет осуществить как полное перекрытие трубопровода (особенно целесообразно использовать её при большом диаметре прохода), так и регулирование потока (расхода) газа, что делает её универсальным устройством. Основными достоинствами заслонки являются: простота конструкции, низкая металлоёмкость, невысокая стоимость изготовления, малые габариты, малая строительная длина. В автоматически управляемых системах управление заслонками производится при помощи электропривода.
Составим спецификацию.
| № эл-та | Наименование | Кол-во | Тип | Точность, % | Параметр надёжности,ч |
| 1 | Турбинный расходомер | 4 | Турбоквант 6624-0-117-5 |  0,5 | 103 |
| 2 | Коммутатор | 1 | КР590КТ1 | ¾ | 0,06·106 |
| 3 | АЦП | 1 | К572ПВ1А | ¾ | 0,05·106 |
| 4 | Процессор | 1 | 386SX-25/40 | ¾ | 3,1·107 |
| 5 | ЦАП | 1 | К1108ПА2 |  1,5 | 0,05·106 |
| 6 | Коммутатор | 1 | 555ИД4 | ¾ | 0,06·106 |
| 7 | Усилитель | 4 | ТУМ-5Б | ¾ | 0,02·106 |
| 8 | Заслонка с электроприводом | 4 | ИА99044-300 | ¾ | 0,1·106 |
Примечание: в качестве точности в строке 1 таблицы указана приведённая относительная погрешность, в строке 5 - абсолютная погрешность полной шкалы.
Рассчитаем интенсивность отказов каждого элемента по формуле
,где Т – время наработки на отказ.
Рассчитаем суммарную интенсивность отказа:
(ч-1).Вычислим вероятность безотказной работы системы в течение 7000 часов:
Считается, что если P(t)>0,96, то изделие работает надежно.
Построим график зависимости P(t).
Из графика следует, что время, в течение которого вероятность безотказной работы системы больше 0,96, составляет примерно 10 ч.
2. РАСЧЁТ НАДЁЖНОСТИ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМЕ
1) Подготовка статических данных о наработке на отказ и времени восстановления
Исходные данные (схема номер 14) представим в виде таблицы 2.1.
Таблица 2.1
| Номер схемы | Наименование документа | Примечание |
| 14 | схема | Данные в табл. 2.2. (00мин. 00сек.) |
Таблица 2.2
| Номера прерываний и восстановлений работоспособности АИС | ||||||||
| Номер схемы | Начало работы Конец работы Время восстановления | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 14 | tН1 | 10.00.00 | 10.18.19 | 10.45.46 | 12.00.15 | 13.44.45 | 14.05.08 | 15.16.45 |
| tК1 | 10.12.13 | 10.27.25 | 11.56.59 | 13.34.12 | 13.56.59 | 15.13.12 | 17.00.00 | |
| tвi | 00.06.06 | 00.18.21 | 00.03.16 | 00.10.33 | 00.09.09 | 00.03.33 | ||
Таблица 2.3
| Номер схемы | Обозначение показателя | Номер s-го замера времени обработки i-го запроса Время обработки | ||||
| 14 | s | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| tis | 23.34 | 25.12 | 27.16 | 24.45 | 27.23 | |
2) Расчет оценки средней наработки на отказ (Т0)
Суммарное время пребывания системы в работоспособном состоянии рассчитывается по формуле:
где N – суммарное за период испытаний количество прерываний работоспособного функционирования системы, N=7,
tнl - момент времени фактического начала работы после наступления (l-1)-го прерывания,
tкl - момент времени фактического окончания работы при наступлении l-го прерывания.
Тогда:
TР = (10.12.13-10.00.00) + (10.27.25-10.18.19) + (11.56.59-10.45.46) + (13.34.12-12.00.15) + (13.56.59-13.44.45) + (15.13.12-14.05.08) + (17.00.00+15.16.45) =
=733 + 546 + 4273 + 5637 + 734 + 4084 + 6195 = 22202 (сек.)
Средняя наработка на отказ рассчитывается по формуле:
,где k - суммарное число отказов.
(сек.)3) Расчет оценки среднего времени восстановления
Среднее время восстановления системы в работоспособное состояние после отказа рассчитывается по формуле:
где k = 6 - число отказов, после которых происходило восстановление во время испытаний;