Файл: Курсовой проект асу наружным освещением кп. А320. 04. Мдк. 02. 02. 00. Пз выполнил студент 3 курса, группы А320.doc

разработка систем контроля, предупреждающих о обнаруживающих отказы; разработка методов обслуживания сложных систем.

При оценке надежности используется термин «отказ». Отказами в работе элемента называют как выход из строя, так и изменение его параметров, приводящее к неудовлетворительному выполнению элементов его функций.

Отказы, как правило, появляются внезапно, случайно, подчиняются законам, свойственным случайным величинам. Их изучают с помощью математической статистики. Для количественной оценки надежности элементов автоматики обычно используют следующие показатели:

• 
  P(t) - вероятность безотказной работы в течение заданного отрезка времени;
  
• 
  λ(t) -- интенсивность отказов;
  
• 
  Тср - среднее время безотказной работы.
  

Основной количественной характеристикой надежности является вероятность безотказной работы P(t) - вероятность того, что за время t не произойдет отказа в работе. Эта величина может находиться в пределах от 0 до 1:

P(0) = 1; P(∞) = 0; 0 ≤ P(t) ≤ 1. (6.1)

Вероятность безотказной работы элемента автоматики можно определить по результатам испытаний большого количества одинаковых элементов в течение заданного промежутка времени t:

(6.2)

Где N - общее число испытанных элементов; п - число элементов, вышедших из строя за время испытаний.

Интенсивность отказов λ(t), или λ-характеристика, очень часто используется для количественной оценки надежности элементов и при расчете надежности системы автоматики, состоящей из нескольких элементов. Величину λ можно оценить как отношение числа отказавших элементов к числу оставшихся к данному моменту времени работоспособными элементов, взятое за единицу времени. Обычно единицей измерения интенсивности отказов является число отказов в час.

Среднее время безотказной работы при постоянной интенсивности отказов определяют по формуле

(6.3)

Следует отметить, что на величину интенсивности отказов и соответственно на среднее время безотказной работы очень сильно влияют условия эксплуатации.

Таблица 6.1 – Показатели интенсивности отказов системы автоматизации

Наименование	Значение интенсивности отказов, i  10-5, 1/ч	Количество	Результирующая интенсивность отказов, i  10-5, 1/ч
Фотореле PS-4	0,32	3	0,96
Магнитный пускатель ПМЛ-1160М	0,8	1	0,8

---

Продолжение таблицы 6.1.

Контроллер ДЕКОНТ-А9E2-16G	0,09		2	0,18
Блок питания DRAN120 – 24В	0,043	1		0,043
Осветительный прибор ДКУ УРАЛ - СП Ф 50 Вт ШБ	0,009	27		0,243
Провод 5bites FS5525-305BE	0,022	5		0,11
Кабель ВВГнг(A)-LS 3х2,5-0,66	0,05	1		0,05
Интенсивность отказов всех элементов				2,869

Расчет общей суммы интенсивности отказов системы автоматизации следующий:

λ_общ.=λ₁+ λ₂ + λ₃+ λ₄+…….+ λ_n , (6.1)

где λ₁ , λ₂ , λ₃ , λ₄ ,……. λ_n – значение интенсивности отказов элементов системы автоматизации.

Интенсивность отказов АСУ наружного освещения определяем по формуле
λ_общ.= 0,96 + 0,8 + 0,18 + 0,043 + 0,243 + 0,11 + 0,05=2,386·10^-5 1/ч

Интенсивность отказов системы наружного освещения составляет 2,869·10^-5 1/ч, что не превышает нормативов и соответсвует заводским номинальным значениям.

Тср=1/(2.4*10^-5) = 41600 часов

Соответственно система готова к длительной эксплуатации.

7. 
   Проведение испытательных мероприятий
   

Испытания – это экспериментальное определение качественных или количественных характеристик свойств испытуемого объекта. Технология проведения испытательных мероприятий регламентируется стандартом ГОСТ 34.603-92. Испытания могут проводиться путем использования измерений, анализов, диагностирования, органолептических методов, путем регистрации определенных событий при испытаниях (отказы, повреждения). Для определения оценки или контроля испытуемого образца, испытания необходимо проводить при воздействии на него, при функционировании, при моделировании и воздействий. Важнейшим признаком любых испытаний является принятие на основе их результатов определённых решений.

Для автоматической системы устанавливают следующие виды испытаний:

• 
  Предварительные;
  
• 
  Опытная эксплуатация;
  
• 
  Приемочные.
  

Предварительные испытания АС проводят для определения ее работоспособности и решения вопроса о возможности приемки AC в опытную эксплуатацию. Предварительные испытания следует выполнять после проведения разработчиком отладки и тестирования поставляемых программных и технических средств системы и представления им соответствующих документов о их готовности к испытаниям, а также после ознакомления персонала АС с эксплуатационной документацией.

---

Предварительные испытания АС могут быть:

- Автономные испытания охватывают части АС. Их проводят по мере готовности частей АС к сдаче в опытную эксплуатацию.

- Комплексные испытания проводят для групп, взаимосвязанных частей АС или для АС в целом.

Опытную эксплуатацию АС проводят с целью определения фактических значений количественных и качественных характеристик АС и готовности персонала к работе в условиях функционирования АС, определения фактической эффективности АС. корректировке (при необходимости) документации.

Во время опытной эксплуатации АС ведут рабочий журнал, в который заносят сведения о продолжительности функционирования АС, отказах, сбоях, аварийных ситуациях, изменениях параметров объекта автоматизации, проводимых корректировках документации и программных средств, наладке, технических средств. Сведения фиксируют в журнале с указанием даты и ответственного лица. В журнал могут быть занесены замечания персонала по удобству эксплуатации АС.

По результатам опытной эксплуатации принимают решение о возможности испытания. Работа завершается оформлением акта о завершении опытной эксплуатации и допуске системы к приемочным испытаниям.

Приемочные испытания АС проводят для определения. соответствия АС техническому заданию, оценки качества опытной эксплуатации и решения вопроса о возможности приемки АС в постоянную эксплуатацию.

В зависимости от вида требований, предъявляемых к АС на испытаниях, проверке или аттестации в ней подвергают:

- Комплекс программных и технических средств.

- Персонал

- Эксплуатационную документацию, регламентирующую деятельность персонала при функционировании АС;

- АС в целом.

Для проведения приемочных испытаний должна быть предъявлена следующая документация:

1) техническое задание на создание АС; ·

2) акт приемки в опытную эксплуатацию; ·

3) рабочие журналы опытной эксплуатации; ·

4) акт завершения опытной эксплуатации и допуска АС к приемочным испытаниям;

5) программа и методика испытаний.

Р
исунок 7 – Мегаомметр МЕГЕОН М4100
Согласно действующим межотраслевым правилам по охране труда при эксплуатации ЭУ, для проверки состояния изоляционного слоя Мегаомметр МЕГЕОН 13126, который находится на рисунке 7, должны соблюдаться следующие меры безопасности:

---

- замеры должны осуществляться квалифицированными специалистами. К проверке изоляционного слоя кабельной линии напряжением менее 1000 Вольт допускаются лица с III, а при напряжении более 1000 В с IV группой по электробезопасности.

- пользоваться прибором необходимо в диэлектрических перчатках.

- установка зажимов мегаомметра должна производиться только на заземленный электрический проводник.

- по завершении измерения требуется снять потенциал с проводов, посредством установки заземления.

Испытания сопротивления изоляции кабелей является обязательной частью комплекса мер по обслуживанию электрической сети.

Основная цель замера сопротивления изоляции — слежение за работой электролиний и своевременное предотвращение любых неисправностей и поломок.

Поврежденная электропроводка может привести к нанесению вреда здоровью людей (в том числе поражению электрическим током и серьезным ожогам), нештатным аварийным ситуациям. Если речь идет о производственных компаниях, то вследствие перебоев с электричеством, возникших из-за изъянов, разрывов, порчи электрокабелей и пр. электрооборудования, могут возникнуть сбои в производственных процессах и как следствие, крупные финансовые потери.

Порядок действий измерения сопротивления изоляции кабеля мегаомметром:

• 
  -один конец мегаомметра на время проведения испытания подключен к заземлению (это может быть заземленная шина, заземляющий болт или переносное заземление)
  
• 
  -если есть оболочка, экран, броня – их следует также заземлять на время измерения сопротивления изоляции и высоковольтного испытания
  
• 
  -на испытуемую жилу кабеля вешаем заземление (этим мы снимаем возможный остаточный заряд на кабеле)
  
• 
  -вешаем на испытуемую жилу второй конец мегаомметра, по которому будет подаваться напряжение 2500В
  
• 
  -снимаем с испытуемой жилы провод заземления
  
• 
  -подаем прибором на испытуемую жилу напряжение 2500В в течение 60 секунд. Записываем значение сопротивления изоляции на 15-ой и 60-ой секундах испытания (в случае электронного прибора с памятью значения можно не записывать)
  
• 
  -на испытанную жилу кабеля вешаем заземление, для того, чтобы разрядить кабель. Чем длиннее кабель, тем дольше надо держать провод заземления на жиле.
  
• 
  -снимаем второй конец мегаомметра с испытанной жилы, далее переходим на другую жилу кабеля и идем от пункта 2. Затем аналогично и для третьей жилы. В конце отключаем прибор от электроустановки.
  

---

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

B ходе выполнения курсового проекта рассматривалась система автоматизированного управления наружного освещения на территории промышленного предприятия. Данная система имеет канал связи через GSM-сеть, позволяющую дистанционно управлять освещением благодаря промышленной сети zig bee. Также устройство имеет резервный источник питания на случай возникновения непредвиденного отключения дежурного питания.

В комплект системы входят:

• 
  Фотореле PS-4
  
• 
  Магнитный пускатель ПМЛ-1160М
  
• 
  Силовой кабель ВВГнг(А)-LS 3×2,5-0,66
  
• 
  Осветительный прибор ДКУ УРАЛ – СП Ф 50 Вт ШБ
  
• 
  Контроллер ДЕКОНТ-А9Е2-16G
  
• 
  Кабель витая пара 5bites
  
• 
  Персональный компютер
  

Система представлена многоуровневой структурой, где можно выделить:

• 
  Нижний уровень – датчики и исполнительные механизмы (датчик уровня освещенности Smartbuy ФР 601, Пускатель магнитный ПМЛ 1100-12 Texenergo).
  

• 
  Средний уровень – это уровень контроллеров (TOPAZ IEC DAS).
  
• 
  Верхний уровень представлен автоматизированным рабочим местом с персональным компьютером.
  

Условия эксплуатации у данной системы следующие :

• 
  Диапазон рабочей температуры от -40℃ до +60℃.
  
• 
  Система имеет защиту от внешних воздействий .
  
• 
  Напряжение питания 160-274 В.
  
• 
  Эксплуатационный срок службы 10 лет.
  

Значение интенсивности отказов и среднее время безотказной работы – 4,79*10^-6/час и 2,5 года.

В конструкторской части выявлены основные блоки разрабатываемого устройства для длительной и надежной эксплуатации, описано взаимодействие этих блоков. Выбрана элементная база, описаны основные характеристики компонентов. Также выбраны контроллеры, на которых реализована работа всей системы, описано назначение портов контроллеров. Составлена схема электрическая принципиальная на основе структурной схемы и выбранной элементной базы. Описан принцип работы системы.






СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. 
   https://areliability.com/intensivnost-otkazov-elementov-spravochnik/ (Дата обращения 05.04.2018)
   
2. 
   http://www.stroitelstvo-new.ru/montazh/otkazy-i-veroyatnost-bezotkaznoi-raboty.shtml
   

(Дата обращения 03.23.2019)

3. 
   https://osensorax.ru/posiciya/fotorele-eto
   

(Дата обращения 06.07.2020)

4. 
   https://studopedia.ru/24_24401_raschet-nadezhnosti-elementov-avtomatizatsii.html (Дата обращения 21.05.2020)
   
5. 
   241_.pdf (rosavtodor.gov.ru) (Дата обращения 2018)
   
6. 
   Светильники уличного освещения - ДКУ УРАЛ СП (ledplast.ru) (Дата обращения 2021)
   
7. 
   Управление светом на ZigBee / Хабр (habr.com)
   

---