logo
Дипломы2 / Андрей / ДИПЛОМ

Определение средней наработки на отказ функций управления – Тфунк.Упр.

Согласно критерию отказа, невыполнение функции управления произойдет при невыдаче предусмотренной алгоритмом управления команды или формировании ложного управляющего воздействия. Невыдача предусмотренной команды произойдет вследствие неконтролируемых отказов элементов тех устройств, которые блокируют функцию управления. При отказах контролируемых элементов невыдачи предусмотренной команды управления не произойдет. Доля неконтролируемых отказов определяется коэффициентом (1 – Кпп).

Формирование ложного управляющего воздействия произойдет в случае отказов элементов, которые в соответствии с логикой работы СВК охвачены контролем. При этом доля контролируемых (обнаруживаемых) отказов определяется коэффициентом Кпп.

САУ ГТЭС в соответствии с ТЗ функционально управляет режимами газотурбинного двигателя (ГТД) и режимами турбогенератора (ТГ). Формирование управляющего воздействия на ГТД обеспечивает БУД-98, а на ТГ – БУС-98.

При этом будем рассматривать те случаи нарушения качества управления (в виде невыдачи предусмотренной команды или выдачи ложного воздействия), которые происходят без выполнения АО.

Управление режимами ГТД осуществляется в виде управляющих команд блока БУД-98 на исполнительные органы (ИМы). Такими командами являются:

  1. на режиме запуска – Вкл.ПНМ1, ВклПНМ2, Iум1, Iум2, Iум3, ОткрПОК, ВклЗажиг., Вкл.220СПВ, ВклОснпит, ВклРезпит;

  2. на режиме автоматической работы (основной режим) – ВклВОМ1, ВклВОМ2, ВклКДМ, БУШ Гупр,БУШ Гв-н.

Вывод этих команд из БУД обеспечивается дискретными и аналоговыми модулями 70GODC5B, 73GOI420, EMG 17-OV-5DC/240АС.

Управление режимами ТГ осуществляется управляющими командами из БУС на Имы. Такими командами являются:

  1. на режиме запуска – ВклЭНОД, ВклЭНОГ, ВклОбогрКВОУ, ВклОснПит, ВклРезпит.;

  2. на режиме автоматической работы (основной режим) – ОткрЗЗО, ВклВОП, ОткрЗУТ1, ЗакрЗУТ2, ОткрВУТ, ЗакрВУТ, ВклВООД1, ВклВООД2, ОткрВхУТО, ОткрВыхУТО, ЗакрВхУТО, ЗакрВыхУТО, ВклSF01, ОтклSF01, ВклSF02, ОтклSF02, ВклQ1, БлокQ1, ВклУТС, УпрСтат, ВклВозб, ВклАРВ, МеньшеАРВ, БольшеАРВ, АварОтклВоз, Уст1.

Вывод этих команд из БУС обеспечивается выходными модулями: 70GODC5B, EMG 17-OV-5DC/240АС, EMG 17-OV-5DC/220DС.

При отказе любого из каналов управления ИМами произойдет отказ функции управления режимом ГТД или режимом ТГ. Поэтому логическая структурная схема устройств, отказы которых приводят к невыполнению функции управления, представляет последовательное соединение (в смысле надежности) входящих в нее элементов.

а) для случая управления режимом запуска ГТД:

i упр.зап.гтд = UNIO№1(1-Кпп) КUNIO№1вых + 373GOI(1-Кпп) Котказпарам + 5600(1Кпп) КDCвых + 2EMG(1-Кпп) Котказпарам +UNIO№2(1-Кпп) КUNIO№2вых +570GODC5

*(1-Кпп) Котказпарам +реле(1-Кпп)Котказпарам+ цп(1-Кпп)+ZX550(1-Кпп)+ ZX220

*(1-Кпп) + лин.связи=

= 1010-6 (1-0.72) 0.08 + 3410-6 (1-0.68) 0.38 + 0.67410-6 (1-0.55) 0.32 + 20.1810-6 (1-0.35) 0.38 + 1010-6 (1-0.72) 0.81 +5 410-6 (1-0.43) 0.38 +

+ 0.003610-6 (1-0.42)0.32+ 6.210-6 (1-0.73)+ 2.510-6 (1-0.66)+ 2.210-6 (1-0.66) + +0.003610-6 = 11.745510-6 ч-1;

б) для случая невыдачи команды при управлении режимом запуска ТГ:

i упр.зап.тг = UNIO(1-Кпп) КUNIOвых + 270GODC5(1-Кпп) Котказпарам + 5600(1-Кпп)

 КDC1вых + 3EMG 17-OV(1-Кпп) Котказпарам +цп (1-Кпп) +ZX200(1-Кпп) +UPS

*(1-Кпп) +лин.связи=

= 1010-6 (1-0.72) 0.22 + 2 410-6 (1-0.37) 0.38 + 0.67410-6 (1-0.53) 0.29 +

+3 0.1810-6 (1-0.35) 0.38 + 6.210-6 (1-0.73) + 2.210-6 (1-0.66) + 2.150210-6

*(1-0.33) + +0.0109910-6 = 6.630110-6 ч-1;

в) для случая невыдачи команды при управлении основными режимами ГТД:

i упр.осн.реж..гтд = UNIO№2(1-Кпп) КUNIO№2вых + 270GODC5(1-Кпп) Котказпарам + 5600

 (1-Кпп) КDCвых + 3EMG 17-OV(1-Кпп) Котказпарам +цп (1-Кпп) +ZX200(1-Кпп)+ +ZX5501-Кпп) +БУШ”упр”,”в-н”(1-Кпп) +3ДВШ(1-Кпп) + лин.связи.

где БУШ”упр”,”в-н – интенсивность отказов блока БУШ-96 по функциям “управление” и “вперед-назад”. Для управления шаговым двигателем 3ДВШ100-1.6 БУШ выдает восемь управляющих функций к дозатору газа ДГЭ-2,5. Потеря функции управления шаговым двигателем произойдет согласно логике работы СВК в случае последовательных отказов двух рядом возникающих выходных сигналов. Как известно, вероятность невыдачи одного сигнала из восьми равна Р1=1/8 , а вероятность не появления следующего сигнала из оставшихся семи Р2=2/7 , при условии нахождения второго отказавшего сигнала рядом с ранее отказавшим (два благоприятных случая - перед отказавшим или за отказавшим ранее).

БУШ «упр», «в-н» = (плата упр.ДВШ + плата усилДВШ) Р1 Р2 =

= (1.964510-6 + 3.578410-6) 1/8 2/7 = 0.19810-6 ч-1;

Тогда:

i упр.осн.реж..гтд = 1010-6 (1-0.72) 0.81 + 2 410-6 (1-0.43) 0.38 + 0.67410-6 (1-.55)

 0.32 + 3 0.1810-6 (1-0.35) 0.38 + 6.210-6 (1-0.73) + 2.510-6 (1-0.66) +2.210-6

 (1-0.66) + 0.19810-6 + 0.00510-6 (1-0.45) + 0.475410-6 = 8.179510-6 ч-1.

г) для случая невыдачи команды при управлении основным режимом ТГ:

i упр.осн.реж..тг = 5600(1-Кпп) КD1вых + 5600(1-Кпп) КD2вых + UNIO(1-Кпп) КUNIOвых+ +270GODC5(1-Кпп) Котказпарам +24EMG (1-Кпп) Котказпарам +РЭН33(1-Кпп)Котказпарам+ +цп(1-Кпп) +ZX200(1-Кпп) +UPS(1-Кпп)+ лин.связи =

= 0.67410-6 (1-0.53) 0.29 + 0.674(1-0.53) 0.33 + 1010-6 (1-0.72) 0.22 + 2 410-6

 (1-0.37) 0.38 +24 0.1810-6 (1-0.35) 0.38 + 0.0036(1-0.42) 0.32 + 6.210-6

*(1-0.73) + 2.210-6 (1-0.66) + 2.150210-6 (1-0.33)+ 0.0202110-6 = 7.678110-6 ч-1.

Для случая невыдачи команды при управлении режимом запуска ГТЭС:

i упр.зап= i упр.запгтд + i упр.заптг = 11.7455 10-6+ 6.6301 10-6=18.3756 10-6 ч-1.

Для случая невыдачи команды при управлении основным режимом ГТЭС:

i упр.осн.реж.= i упр.осн.реж.гтд + i упр.осн.режтг = 8.179510-6+ 7.678110-6=15.8576 10-6 ч-1.

Отсюда Тфунк.упр=54420ч. – при управлении запуском и Тфунк.упр = 63060 ч. – при управлении основным режимом. В целом по функциям управления ГТЭС для случая невыдачи команды Тфунк.упр = 1/34.2332 10-6 = 29210 ч.

Рассмотрим невыполнение функции управления для случая формирования ложного управляющего воздействия. Как установлено выше, к этому виду отказа могут привести отказы контролируемых элементов в устройствах САУ, т.е. при исправных центральных процессорах БУД и БУС.

а) для случаев ложного управляющего воздействия на режиме запуска ГТД и на режиме запуска ТГ:

i упр.зап.(ложн.)гтд = UNIO№1Кпп  КUNIO№1вых + 373GOI420Кпп Кобрыв,КЗ + 5600Кпп КDСвых + +2EMG Кпп Кобрыв,КЗ + UNIO№2Кпп  КUNIO№2вых + 570GODC5Кпп  Кобрыв,КЗ+ +РЭН33Кпп Кобрыв,КЗ + лин.связи =

= 1010-6 0.72  0.08 + 3410-6 0.68 0.62 + 0.67410-6 0.550.32 + 2 0.1810-6 0.35 0.62 + 1010-6 0.72  0.81 + 5 410-6 0.43  0.62 + 0.003610-6 0.42 0 + 0.0110510-6 =17.00710-6 ч-1.

i упр.зап.(ложн.)тг = UNIOКпп  КUNIOвых + 270GODC5Кпп  Кобрыв,КЗ + 5600Кпп КDС1вых + +3EMG Кпп Кобрыв,КЗ + лин.связи =

= 1010-6 0.72  0.22 + 2 410-6 0.37  0.62 + 0.67410-6 0.53 0.29+ 3 0.1810-6* 0.35 0.62 + 0.0109910-6 = 3.651010-6 ч-1.

б) для случаев ложного управляющего воздействия на основном режиме ГТД и на основном режиме ТГ:

i упр.осн.реж.(ложн.)гтд = UNIO№2Кпп  КUNIO№2вых + 270GODC5Кпп  Кобрыв,КЗ + 5600Кпп КDСвых + 3EMG Кпп Кобрыв,КЗ + БУШ”упр”,”в-н” Кпп +лин.связи =

= 1010-6 0.72  0.81 + 2 410-6 0.43  0.62 + 0.67410-6 0.55 0.32 + 3 0.1810-6* 0.35 0.62 + 0.09410-6 + 0.475410-6 = 8.7710-6 ч-1.

i упр.осн.реж.(ложн.)тг = 5600Кпп КDС1вых +5600Кпп КDС2вых +UNIOКпп  КUNIOвых + +270GODC5Кпп  Кобрыв,КЗ + 24EMG17-OV Кпп Кобрыв,КЗ +РЭН33Кпп Кобрыв,КЗ +лин.связи =

= 0.67410-6 0.53 0.29 + 0.67410-6 0.53 0.33 + 1010-6 0.72  0.22 + 2 410-6 0.37

 0.62 + 24 0.1810-6 0.35 0.62 + 0.003610-6 0.42 0 + 0.0202110-6 = 4.598310-6 ч-1.

Тогда:

Тфунк.упрложн=1/(i ложн.упр.зап.)=1/20.658 10-6=48 410 ч. (на режиме запуска);

Тфунк.упрложн=1/(i ложн.упр.осн.реж.)=1/13.2683 10-6=75 370 ч. (на основном режиме);

В целом:

Тфунк.упрложн=1/33.9263 10-6=29 480 ч.

Yandex.RTB R-A-252273-3
Yandex.RTB R-A-252273-4