МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Уфимский государственный нефтеной технический университет

Кафедра автоматизации технологических процессов и производств

Методические указания

к выполнению курсовой работы по курсу:

«Диагностика и надежность автоматизированных систем управления»

для студентов специализации

«Автоматизация химико-технологических процессов»

Уфа 2012

В учебно-методическом пособии к курсовой работе по курсу «Диагностика и надежность автоматизированных систем управления» приведены правила оформления и требования к содержанию, теоретические сведения методов расчёта надёжностных характеристик, варианты индивидуальных заданий, а также примеры схем и вариантов, необходимых для выполнения практических занятий.

Составитель: Денисов С. В. Доцент каф. АТПП канд. техн. наук

Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2012

Содержание

с.

1. Теоретические сведения методов расчета характеристик надежности 4

1.1 Невосстанавливаемые системы и элементы 5

1.1.1 Основные показатели надежности

невосстанавливаемых (неремонтируемых) систем 5

1.1.2 Классификация методов резервирования

невосстанавливаемых систем 6

1.1.3 Методы расчета надежности невосстанавливаемых

систем и элементов 7

1.2 Восстанавливаемые системы и элементы 10

1.2.1 Основные показатели надежности

восстанавливаемых (ремонтируемых) систем 10

1.2.2 Определение значений показателей

ремонтопригодности восстанавливаемых систем 11

1.2.3 Метод расчета показателей надежности восстанавливаемых систем 12

2. Задание к курсовой работе 15

3. Содержание курсовой работы 15

4. Пример решения курсовой работы 15

Список литературы 24

Приложение А. Варианты примеров фрагментов АТК 25

Приложение В. Варианты тем для литературного обзора 32

Приложение С. Некоторые данные по интенсивности отказа

и интенсивности восстановления 33

1. Теоретические сведения методов расчета надежностных характеристик.

Наука о надежности занимается изучением причин, вызывающих отказ, определением закономерностей, которым они подчиняются, разработкой и способов измерения надежности, методов расчета и испытаний, а также поиском средств по повышению надежности.

Основным понятием в теории надежности является понятие системы, под которым понимается совокупность совместно действующих объектов, предназначенных для выполнения заданных функций.

Все системы, рассматриваемые в теории надежности, могут быть разделены на восстанавливаемые, в которых после появления отказа происходит замена отказавшего объекта, иневосстанавливаемые, в которых замена не производится.

Элементы и системы могут находится в двух состояниях: работоспособном и неработоспособном. Работоспособность-это такое состояние системы или элемента, при котором они способны выполнить заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией.

Событие, заключающееся в нарушении работоспособности, называется отказом.По характеру возникновения отказы можно классифицировать следующим образом:

1. внезапные отказы(скачкообразные изменения параметров системы или элемента)

2. постепенные отказы(постепенное изменение параметров системы или элемента).

Отказ одного из элементов системы может привести к нарушению устойчивости, что представляет собой отказ системы.

Для систем автоматического регулирования и управления большое значение имеют сбои. Сбой-событие в течение некоторого времени прекращает выполнение своих функций. Таким образом, сбой – это самоустраняющийся отказ, приводящий к кратковременному нарушению работоспособности.

На основании использования понятий работоспособности и отказа можно сформулировать также очень важные понятия:

Безотказность– свойство системы или элемента непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки.

Сохраняемость - свойство системы или элемента непрерывно сохранять исправное, работоспособное состояние всего времени хранения.

Ремонтопригодность- свойство системы или элемента, заключающееся в приспособлении к предупреждению и обнаружению причин возникновения их отказов, повреждений и устранению их последствий путем проведения ремонтов и технического облуживания.

Восстанавливаемость – свойство системы или элемента, заключающееся в проведении восстановительных работ после появления отказа с целью восстановления работоспособности.

Надежность– свойство системы или элемента выполнять заданные функции, сохраняя во время значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использовании, ремонтов.

Долговечность– свойство системы или элемента сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.

Эффективность – свойство системы или элемента выполнять заданные функции с требуемым качеством.

Избыточность – дополнительные средства и возможности сверх минимально необходимых для выполнения САУ заданных функций.

Резервирование– метод повышения надежности путем введения избыточности.[2]