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人机系统可靠性计算示范文本

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文件编号:RHD-QB-K8474 (安全管理范本系列)

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人机系统可靠性计算示

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人机系统可靠性计算示范文本

操作指导:该安全管理文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的,并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。,其中条款可根据自己现实基础上调整,请仔细浏览后进行编辑与保存。

(一)、系统中人的可靠度计算

由于人机系统中人的可靠性的因素众多且随机变化,因此人的可靠性是不稳定的。人的可靠度计算(定量计算)、也是很困难的。

1.人的基本可靠度

系统不因人体差错发生功能降低和故障时人的成功概率,称为人的基本可靠度,用r表示。人在进行作业操作时的基本可靠度可用下式表示:

r=a1a2a3 (4—13)、

式中a1——输入可靠度,考虑感知信号及其意义,时有失误;

a2——判断可靠度,考虑进行判断时失误;

a3——输出可靠度,考虑输出信息时运动器官执行失误,如按错开关。

上式是外部环境在理想状态下的可靠度值。

a1,a2,a3,各值如表4—5所示。

人的作业方式可分为两种情况,一种是在工作时间内连续性作业,另一种是间歇性作业。下面分别说明这两种作业人的可靠度的确定方法。

(1)、连续作业。在作业时间内连续进行监视和操纵的作业称为连续作业,例如控制人员连续观察仪表并连续调节流量;汽车司机连续观察线路并连续操纵方向盘等。连续操作的人的基本可靠度可以用时间函数表示如下:

式中r(t)、——连续性操作人的基本可靠度;

t——连续工作时间;

l(t)、——t时间内人的差错率。

(2)、间歇性作业。在作业时间内不连续地观察和作业,称为间歇性作业,例如,汽车司机观察汽车上的仪表,换挡、制动等。对间歇性作业一般采用失败动作的次数来描述可靠度,其计算公式为:r=l一p(n/N)、(4—15)、式中N 失败动作次数;

n——失败动作次数;

p——概率符号。

2.人的作业可靠度

考虑了外部环境因素的人的可靠度RH为:

RH=1-bl·b2·b3·b4·bs(1—r)、(4一16)、

式中b1——作业时间系数;

b2——作业操作频率系数;

b3——作业危险度系数;

b4——作业生理和心理条件系数;

b5——作业环境条件系数;

(1-r)、——作业的基本失效概率或基本不可靠度。

r可根据表4—6及式(4—13)、求出。b1~

b5;可根据表4—6来确定。

表4--6 可靠度RH的系数(bl~b5)、

(二)、人机系统的可靠度计算

人机系统组成的串联系统可按下式表达:

Rs=RH·RM (4—17)、式中Rs——人机系统可靠度;

RH——人的操作可靠度;

RM——机器设备可靠度。

人机系统可靠度采用并联方法来提高。常用的并

联方法有并行工作冗余法和后备冗余法。并行工作冗余法是同时使用两个以上相同单元来完成同一系统任务,当一个单元失效时,其余单元仍能完成工作的并联系统。后备冗余法也是配备两个以上相同单元来完成同一系统的并联系统。它与并行工作冗余法不同之处在于后备冗余法有备用单元,当系统出现故障时,才启用备用单元。

1.两人监控人机系统的可靠度

当系统由两人监控时,控制如图4—10所示。一旦发生异常情况应立即切断电源。该系统有以下两种控制情形。

(1)、异常状况时,相当于两人并联,可靠度比一人控制的系统增大了,这时操作者切断电源的可靠度为RHb(正确操作的概率)、:

RHb=1-(1-R1)、(1-R2)、(4—18)、

(2)、正常状况时,相当于两人串联,可靠度比一人控制的系统减小了,即产生误操作的概率增大了,操作者不切断电源的可靠度为RHc(不产生误动作的概率)、:

RHc=Rl·R2 (4—19)、

从监视的角度考虑,首要问题是避免异常状况时的危险,即保证异常状况时切断电源的可靠度,而提高正常状况下不误操作的可靠度则是次要的,因此这个监控系统是可行的。所以两人监控的人机系统的可靠度度Rsr为:

异常情况时,

Rsr'=RHb·RM=[1-(1-R1)、(1-R2)、]RM (4—20)、

正常情况时,

Rsr″=RHc·RM=Rl·R2·RM (4—21)、

2.多人表决的冗余人机系统可靠度

上述两人监控作业是单纯的并联系统,所以正常操作和误操作两种概率都增加了,而由多数人表决的人机系统就可以避免这种情况。若由几个人构成控制系统,当其中r个人的控制工作同时失误时,系统才会失败,我们称这样的系统为多数人表决的冗余人机系统。设每个人的可靠度均为R,则系统全体人员的操作可靠度Rm为:

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常用形体体积面积计算公式大全

图形 常用形体的体积、表面积计算公式 尺寸符号 a-棱於-对角 线S-表両积 K-侧表面积 讥h-边长 0-底面对角线的交点 a上川-边畏 力-高 F-JK S积 0 ■底両中线的交点 y-一个组合三角老的両积 左-组合三角形的个数 0-锻底答对角线交点 此凤-两平行底面的面积 力■底面间更离 。-一个组合梯形的面积 和-组合梯形数 卫-外半径一內 半径 £-柱壁厚度 P-平均半径勺= 内外侧面积 仿积(卩)底面积 (F)表面积(小侧表 面积(仓) /= Q?決h S = 2(c? ? E +a ? % +E ? %)

百度文库?让每个人平等地捉升口我 夙一球半径 ①巳-底面半径 /腰高 兔-球心o 至帝底圆心q 的距 离 对于抛物线形桶体 y = ^-(2D 2+Dd + -d 2) 15 4 对于回形桶仿 7略(仃+八) a,b,c ■半轴 交 叉 柱 体 卩=加(屮一些 心3-下底边长 上底边长 h_上、下底边距离(高) V = -[(2a +勺加+(2甸诃如 6 =—[ab+(a +(?})(& 十劣十 ? 如 6 、 常用图形求面积公式 图形 尺寸符号 而积(F )表而积(S ) Q ■中间断面直径 H -底直径 I-桶高 ¥ r U :

第17讲 人机系统的可靠性和安全性

第十七讲人机系统的可靠性和安全性 通过本章的学习,应能够: 1.描述人机系统的可靠性、可靠度; 2.掌握人、人机系统的可靠度计算方法; 3.说明人机系统可靠性设计的要求; 4.运用故障树对人机系统得安全性进行描述和分析。 一、基本概念 1.可靠性 定义:可靠性是指研究对象在规定条件下和规定时间内功能的能力。 研究对象:指系统、机器、部件或人员。本学科只研究人的操作可靠性,即以引起系统故障或失效的人为因素为研究对象。 可靠性高低与研究对象所处的规定条件和规定时间有密切关系。研究对象所处的条件包括温度、湿度、振动、冲击、负荷、压力等,还包括维护方法、自动操作还是人工操作、作业人员的技术水平等广义的环境条件。规定的时间一般指通常的时间概念,根据研究对象的不同也使用周期、距离、次数等相当于时间指标的量。 研究对象的功能:是指对象的某些特定的技术指标。 2.可靠度 定义:可靠度R是指在规定的条件下、规定的时间内,完成规定功能的概率。 不可靠度或失效概率F:研究对象在规定的条件下、规定时间内丧失规定的功能的概率。 R十F=1或R=l—F 可靠度的获得:研究对象的不可靠度可以通过大量的统计实验得出。 3.人的操作可靠度 定义:作业者在规定条件下、规定时间内正确完成操作的概率,用R H表示。 人的操作不可靠度(人体差错率)F H,R H+F H=1。 人的操作可靠度计算: 人的行动过程包括:信息接受过程、信息判断加工过程、信息处理过程。人的可靠性也包活人的信息接受的可靠性、信息判断的可靠性、信息处理的可靠性。这三个过程的可靠性就表达了人的操作可靠性。 (1)间歇性操作的操作可靠度计算。

PLC控制系统可靠性设计

浅谈PLC控制系统的可靠性设计 摘要:分析研究plc应用中的可靠性和抗干扰技术是十分必要的。要提高plc控制系统的可靠性,一是在硬件上采取措施;二是在软件上设计相应的保护程序;因此,plc控制系统的抗干扰非常重要。本文将主要探讨plc控制系统中常见的干扰源及其防范措施。 关键词:plc、可靠性设计、干扰源 on the design of plc control system reliability li zhiqiang baoding jeddah power construction group co., ltd. abstract: the application of plc technology in the reliability and performance is essential. to improve the reliability of the plc control system, one measures in hardware; the second is in the software design the appropriate protection procedures; thus, plc control system interference is very important. this article will explore the plc control system, common sources of interference and its preventive measures. keywords: plc, reliability, design, sources of interference 1引言 plc控制系统的可靠性直接影响到企业的安全生产和经济运行,plc系统的抗干扰能力是整个系统可靠运行的关键。因此,分析研

人机系统可靠性计算(标准版)

人机系统可靠性计算(标准版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0772

人机系统可靠性计算(标准版) (一)、系统中人的可靠度计算 由于人机系统中人的可靠性的因素众多且随机变化,因此人的可靠性是不稳定的。人的可靠度计算(定量计算)、也是很困难的。 1.人的基本可靠度 系统不因人体差错发生功能降低和故障时人的成功概率,称为人的基本可靠度,用r表示。人在进行作业操作时的基本可靠度可用下式表示: r=a1a2a3(4—13)、 式中a1——输入可靠度,考虑感知信号及其意义,时有失误; a2——判断可靠度,考虑进行判断时失误; a3——输出可靠度,考虑输出信息时运动器官执行失误,如按错开关。

上式是外部环境在理想状态下的可靠度值。a1,a2,a3,各值如表4—5所示。 人的作业方式可分为两种情况,一种是在工作时间内连续性作业,另一种是间歇性作业。下面分别说明这两种作业人的可靠度的确定方法。 (1)、连续作业。在作业时间内连续进行监视和操纵的作业称为连续作业,例如控制人员连续观察仪表并连续调节流量;汽车司机连续观察线路并连续操纵方向盘等。连续操作的人的基本可靠度可以用时间函数表示如下: 式中r(t)、——连续性操作人的基本可靠度; t——连续工作时间; l(t)、——t时间内人的差错率。 (2)、间歇性作业。在作业时间内不连续地观察和作业,称为间歇性作业,例如,汽车司机观察汽车上的仪表,换挡、制动等。对间歇性作业一般采用失败动作的次数来描述可靠度,其计算公式为:r=l一p(n/N)、(4—15)、式中N失败动作次数;

常用面积体积计算公式大全

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可靠性计算公式大全

常运行的概率,用R(t)表示. 所谓失效率是指单位时间内失效的元件数与元件总数的比例,以λ表示,当λ为常数时,可靠性与 失效率的关系为: R(λ)=e-λu(λu为次方) 两次故障之间系统能够正常工作的时间的平均值称为平均为故障时间(MTBF) 如:同一型号的1000台计算机,在规定的条件下工作1000小时,其中有10台出现故障 ,计算机失效率:λ=10/(1000*1000)=1*10-5(5为次方) 千小时的可靠性:R(t)=e-λt=e(-10-5*10^3(3次方)=0.99 平均故障间隔时间MTBF=1/λ=1/10-5=10-5小时. 1)表决系统可靠性 表决系统可靠性:表决系统是组成系统的n个单元中,不失效的单元不少于k(k介于1和n之间),系统就不会失效的系统,又称为k/n系统。图12.8-1为表决系统的可靠性框图。通常n个单元的可靠度相同,均为R,则可靠性数学模形为: 这是一个更一般的可靠性模型,如果k=1,即为n个相同单元的并联系统,如果k=n,即为n个相同单元的串联系统。 2)冷储备系统可靠性 冷储备系统可靠性(相同部件情况):n个完全相同部件的冷贮备系统,(待机贮备系统),转换开关s 为理想开关Rs=1,只要一个部件正常,则系统正常。所以系统的可靠度: 图12.8.2 待机贮备系统

3)串联系统可靠性 串联系统可靠性:串联系统是组成系统的所有单元中任一单元失效就会导致整流器个系统失效的系统。下图为串联系统的可靠性框图。假定各单元是统计独立的,则其可靠性数学模型为 式中,Ra——系统可靠度;Ri——第i单元可靠度 多数机械系统都是串联系统。串联系统的可靠度随着单元可靠度的减小及单元数的增多而迅速下降。图12.8.4表示各单元可靠度相同时Ri和nRs的关系。显然,Rs≤min(Ri),因此为提高串联系统的可靠性,单元数宜少,而且应重视串联系统的可靠性,单元数宜少,而且应重视改善最薄弱的单元的可靠性。 4)并联系统可靠性 并联系统可靠性:并联系统是组成系统的所有单元都失效时才失效的失效的系统。图12.8.5为并联轴系统的可靠性框图。假定各单元是统计独立的,则其可靠性数学模型为 式中 Ra——系统可靠度 Fi——第i单元不可靠度

PLC与继电器控制系统的比较

一、 PLC与继电器控制系统的比较 1 控制方式:继电器的控制是采用硬件接线实现的,是利用继电器机械触点的串联或并联极延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑,只能完成既定的逻辑控制。 PLC采用存储逻辑,其控制逻辑是以程序方式存储在内存中,要改变控制逻辑,只需改变程序即可,称软接线。 2 控制速度继电器控制逻辑是依靠触点的机械动作实现控制,工作频率低,毫秒级,机械触点有抖动现象。 PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制,速度快,微秒级,严格同步,无抖动。 3 延时控制继电器控制系统是靠时间继电器的滞后动作实现延时控制,而时间继电器定时精度不高,受环境影响大,调整时间困难。 PLC用半导体集成电路作定时器,时钟脉冲由晶体振荡器产生,精度高,调整时间方便,不受环境影响。 一、PLC与继电器控制系统的比较 1 控制方式: 继电器的控制是采用硬件接线实现的,是利用继电器机械触点的串联或并联极延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑,只能完成既定的逻辑控制。 PLC采用存储逻辑,其控制逻辑是以程序方式存储在内存中,要改变控制逻辑,只需改变程序即可,称软接线。 2 控制速度 继电器控制逻辑是依靠触点的机械动作实现控制,工作频率低,毫秒级,机械触点有抖动现象。 PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制,速度快,微秒级,严格同步,无抖动。 3 延时控制 继电器控制系统是靠时间继电器的滞后动作实现延时控制,而时间继电器定时精度不高,受环境影响大,调整时间困难。 PLC用半导体集成电路作定时器,时钟脉冲由晶体振荡器产生,精度高,调整时间方便,不受环境影响。 对此问题的相关回复: 1、PLC和继电器逻辑控制在欧洲70年代-现在从来没有抵触过。 PLC和继电器在控制系统中是相辅相成,直到现在继电器从来没有停止进一步的发展,包括SIEMENS在内从来没有承诺普通PLC是安全的,如:设备的安全控制(停电、重起、人身防护)都是由专门安全继电器来保证,所以至今欧洲还有许多专门生产商在生产、研发。 2、本人对此有不同的看法。PLC是好,但不能包罗万象,对于一个控制系统,或一台单机来说,你要怎么选择是主要的,要考虑到生产的成本。如果用800元能解决,你非要2000多元的PLC,那老板会炒你的。如果加几块控温仪表能解决的事,你非要花高价把它集成在PLC里也是不合适的,总之,不是绝对的。要针对具体的情况来使用。 3、不错,PLC和继电器,各有好处就看他们的利用环境和变量,继电器经济实惠,但有他工作的局限性,PLC也一样,用什么还是看情况而定。PLC不是完全顶替继电器电路,只不过是顶替多设备电路中的连锁及关联关系的这一部分,单台设备的手动(现场)控制,是必不可少的,也只有靠继电器回路控制才是更好的选择,PLC的厂家似乎也从来没想过去替代这些继电器设备。 与继电器线路比较PLC有何优势 1、功能强,性能价格比高 一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件,有很强的功能,可以实现非常复杂的控制功能。与相同功能的继电器相比,具有很高的性能价格比。可篇程序控制器可以通过通信联网,实现分散控制,集中管理。 2、硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强 可编程序控制器产品已经标准化,系列化,模块化,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户

人机系统可靠性设计基本原则

人机系统可靠性设计基本原则 1.系统的整体可靠性原则 从人机系统的整体可靠性出发,合理确定人与机器的功能分配,从而设计出经济可靠的人机系统。 一般情况下,机器的可靠性高于人的可靠性,实现生产的机械化和自动化,就可将人从机器的危险点和危险环境中解脱出来,从根本上提高了人机系统可靠性。 2.高可靠性组成单元要素原则 系统要采用经过检验的、高可靠性单元要素来进行设计。 3.具有安全系数的设计原则 由于负荷条件和环境因素随时间而变化,所以可靠性也是随时间变化的函数,并且随时间的增加,可靠性在降低。因此,设计的可靠性和有关参数应具有一定的安全系数。 4.高可靠性方式原则 为提高可靠性,宜采用冗余设计、故障安全装置、自动保险装置等高可靠度结构组合方式。 (1)、系统“自动保险”装置。自动保险,就是即使是外行不懂业务的人或不熟练的人进行操作,也能保证安全,不受伤害或不出故障。 这是机器设备设计和装置设计的根本性指导思想,是本质安全化追求的目标。要通过不断完善结构,尽可能地接近这个目标。 (2)、系统“故障安全”结构。故障安全,就是即使个别零部件发生故障或失效,系统性能不变,仍能可靠工作。 系统安全常常是以正常的准确的完成规定功能为前提。可是,由于组成零件产生故障而引起误动作,常常导致重大事故发生。为达到功能准确性,采用保险结构方法可保证系统的可靠性。 从系统控制的功能方面来看,故障安全结构有以下几种: ①消极被动式。组成单元发生故障时,机器变为停止状态。 ②积极主动式。组成单元发生故障时,机器一面报警,一面还能短时运转。 ③运行操作式。即使组成单元发生故障,机器也能运行到下次的定期检查。

多种可靠度计算方法学位论文

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于1、保密囗,在年解密后适用本授权书 2、不保密囗。 作者签名:年月日 导师签名:年月日

摘要 压力容器作为一种重要设备广泛应用于工程领域,其安全性和可靠性是现在研究的重要课题。压力容器在生产和使用过程中存在各种不确定性因素,如构件、缺陷尺寸参数的不确定性,工况载荷的随机波动,材料机械性能的随机性。本文将这些不确定性参数当作随机变量,考虑其概率分布形式,采用应力强度-干涉模型,利用一次二阶矩法,蒙特卡洛法和随机有限元法等可靠度计算方法对容器结构进行了可靠性分析,并讨论了各随机变量对可靠度结果的灵敏度。 本文对无缺陷压力容器的安全评定采用弹性失效判据,利用四种不同的方法计算了圆筒形和球形压力容器的可靠度,分析比较了各方法的优缺点。对于含凹坑缺陷的压力容器,文中采用基于塑性极限的塑性失效准则,其中极限荷载采用弹塑性增量法得到,通过ANSYS 软件批处理操作模拟蒙特卡洛法实现可靠性分析,并对GB/T 19624-2004《含缺陷压力容器安全评定》规范中的极限载荷安全系数进行了评估。本文最后对 GB/T 19624-2004《含缺陷压力容器安全评定》规范中给出的含凹坑缺陷压力容器安全评定方法做出了改进,提出了基于分项安全系数的含凹坑缺陷压力容器的安全评定方法。 关键字:压力容器;可靠性;应力强度-干涉模型;分项安全系数

人机系统可靠性计算示范文本

文件编号:RHD-QB-K8474 (安全管理范本系列) 编辑:XXXXXX 查核:XXXXXX 时间:XXXXXX 人机系统可靠性计算示 范文本

人机系统可靠性计算示范文本 操作指导:该安全管理文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的,并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。,其中条款可根据自己现实基础上调整,请仔细浏览后进行编辑与保存。 (一)、系统中人的可靠度计算 由于人机系统中人的可靠性的因素众多且随机变化,因此人的可靠性是不稳定的。人的可靠度计算(定量计算)、也是很困难的。 1.人的基本可靠度 系统不因人体差错发生功能降低和故障时人的成功概率,称为人的基本可靠度,用r表示。人在进行作业操作时的基本可靠度可用下式表示: r=a1a2a3 (4—13)、 式中a1——输入可靠度,考虑感知信号及其意义,时有失误;

a2——判断可靠度,考虑进行判断时失误; a3——输出可靠度,考虑输出信息时运动器官执行失误,如按错开关。 上式是外部环境在理想状态下的可靠度值。 a1,a2,a3,各值如表4—5所示。 人的作业方式可分为两种情况,一种是在工作时间内连续性作业,另一种是间歇性作业。下面分别说明这两种作业人的可靠度的确定方法。 (1)、连续作业。在作业时间内连续进行监视和操纵的作业称为连续作业,例如控制人员连续观察仪表并连续调节流量;汽车司机连续观察线路并连续操纵方向盘等。连续操作的人的基本可靠度可以用时间函数表示如下: 式中r(t)、——连续性操作人的基本可靠度; t——连续工作时间;

l(t)、——t时间内人的差错率。 (2)、间歇性作业。在作业时间内不连续地观察和作业,称为间歇性作业,例如,汽车司机观察汽车上的仪表,换挡、制动等。对间歇性作业一般采用失败动作的次数来描述可靠度,其计算公式为:r=l一p(n/N)、(4—15)、式中N 失败动作次数; n——失败动作次数; p——概率符号。 2.人的作业可靠度 考虑了外部环境因素的人的可靠度RH为: RH=1-bl·b2·b3·b4·bs(1—r)、(4一16)、 式中b1——作业时间系数; b2——作业操作频率系数; b3——作业危险度系数;

可靠性计算公式大全

计算机系统的可靠性是制从它开始运行(t=0)到某时刻t这段时间内能正常运行的概率,用R(t)表示. 所谓失效率是指单位时间内失效的元件数与元件总数的比例,以λ表示,当λ为常数时,可靠性与 失效率的关系为: R(λ)=e-λu(λu为次方) 两次故障之间系统能够正常工作的时间的平均值称为平均为故障时间(MTBF) 如:同一型号的1000台计算机,在规定的条件下工作1000小时,其中有10台出现故障 ,计算机失效率:λ=10/(1000*1000)=1*10-5(5为次方) 千小时的可靠性:R(t)=e-λt=e(-10-5*10^3(3次方)=0.99 平均故障间隔时间MTBF=1/λ=1/10-5=10-5小时. 1)表决系统可靠性 表决系统可靠性:表决系统是组成系统的n个单元中,不失效的单元不少于k(k介于1和n之间),系统就不会失效的系统,又称为k/n系统。图12.8-1为表决系统的可靠性框图。通常n个单元的可靠度相同,均为R,则可靠性数学模形为: 这是一个更一般的可靠性模型,如果k=1,即为n个相同单元的并联系统,如果k=n,即为n个相同单元的串联系统。 2)冷储备系统可靠性 冷储备系统可靠性(相同部件情况):n个完全相同部件的冷贮备系统,(待机贮备系统),转换开关s为理想开关Rs=1,只要一个部件正常,则系统正常。所以系统的可靠度: 图12.8.2 待机贮备系统

3)串联系统可靠性 串联系统可靠性:串联系统是组成系统的所有单元中任一单元失效就会导致整流器个系统失效的系统。下图为串联系统的可靠性框图。假定各单元是统计独立的,则其可靠性数学模型为 式中,Ra——系统可靠度;Ri——第i单元可靠度 多数机械系统都是串联系统。串联系统的可靠度随着单元可靠度的减小及单元数的增多而迅速下降。图12.8.4表示各单元可靠度相同时Ri和nRs的关系。显然,Rs≤min(Ri),因此为提高串联系统的可靠性,单元数宜少,而且应重视串联系统的可靠性,单元数宜少,而且应重视改善最薄弱的单元的可靠性。 4)并联系统可靠性 并联系统可靠性:并联系统是组成系统的所有单元都失效时才失效的失效的系统。图12.8.5为并联轴系统的可靠性框图。假定各单元是统计独立的,则其可靠性数学模型为 式中 Ra——系统可靠度 Fi——第i单元不可靠度

PLC控制系统可靠性措施

PLC控制系统可靠性措施探讨 【摘要】多年来,可变控制器(以下简称plc)是基于微处理器的通用工业控制装置,能执行各种形式和各种级别的复杂控制任务,它的应用面广,功能强大,使用方便。是现在工业自动化的主要支柱之一。外部干扰与系统结构无关,是随机的,且干扰源是无法消除的,只能针对具体情况加以限制;内部干扰与系统结构有关,主要通过内交流主电路,模拟量输入信号等引起,可合理设计系统线路来消弱和抑制内部干扰和防止外部干扰。?【关键词】plc;工业控制系统;可靠性 1.设备选型 (1)在选用plc时应选用可靠性高、抗干扰能力强、控制功能强、功能灵活适应恶劣的工业环境的。??(2)在设计时应选用可靠性高的元器件,例如选用可靠性高的接近开关代替机械限位开关等一些体积小、重量轻、结构紧凑及容易实现机电一体化的元器件??(3)要了解生产厂给出的抗干扰指标,按我国的标准(gb/t13926)合 2.抗干扰的措施 理选择。?? 2.1电源的抗干扰措施 (1)在干扰较强或者对可靠性很高的场合,可以在交流电源输入端加接带屏蔽层的隔离变压器和低通滤波器,开关稳压电源系统。隔离变压器可以抑制从电源线窜入的外来干扰,提高抗高频共模干扰能力。 (2)plc的控制器与i/o系统分别由各自的隔离变压器供电,并与

主电源分开,这样当输入输出供电断电时,不会影响到控制器的供电分离供电系统。?(3)动力部分、控制部分、plc、i/o电源应分别配线,系统的动力线应足够粗,以降低大容量异步电动机启动 2.2布线的抗干扰措施 时的线路压降。?? ?(1)数字量信号传输距离较远时 ,可以选用屏蔽电缆。模拟信号和高速信号(例如旋转编码器的输出信号),应选择屏蔽电缆。通信电缆应按规定选取。??(2)应远离电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备。plc不能与高压电器安装在同一开关柜内。在柜内plc应远离动力线(两者之间的距离应大于200mm)。?(3)信号线与功率线应分开走线,电力电缆应单独走线,不同类型的线应分别用继电器来隔离输入输出线上的干扰。i/o线与电源线应分开走线,且保持一定的距离。如果不得已要在同一线槽中布线,应使用屏蔽电缆。交流线与直流线应分别使用不同的电缆,数字量、模拟量i/o线应分开敷设,后者应采用屏蔽线。 (1)plc最好与强电设备分别使用?2.3 plc接地的干扰措施?? 不同的接地装置,接地线应避开强电回路,若无法避开时,应垂直相交,缩短平行走线的长度。接地电阻应小于5欧姆,接地线要粗,接地线的截面积应大于2平方毫米,接地点与plc的距离应小于50m,要靠近plc装置。给plc接已专用线可抑制附加在电源及输入输出的干扰,接地线与动力设备的接地点应分开,若达不到次要求,则可与其他区设备公共接地,严禁与其他设备串联接地。 (2)系统接地方式有:浮地方式、直接接地方式、和电容接地

人机系统可靠性计算

编订:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 人机系统可靠性计算 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-3138-34 人机系统可靠性计算 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行 具体的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或 活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 (一)、系统中人的可靠度计算 由于人机系统中人的可靠性的因素众多且随机变化,因此人的可靠性是不稳定的。人的可靠度计算(定量计算)、也是很困难的。 1.人的基本可靠度 系统不因人体差错发生功能降低和故障时人的成功概率,称为人的基本可靠度,用r表示。人在进行作业操作时的基本可靠度可用下式表示: r=a1a2a3 (4—13)、 式中a1——输入可靠度,考虑感知信号及其意义,时有失误; a2——判断可靠度,考虑进行判断时失误; a3——输出可靠度,考虑输出信息时运动器官执行失误,如按错开关。

上式是外部环境在理想状态下的可靠度值。a1,a2,a3,各值如表4—5所示。 人的作业方式可分为两种情况,一种是在工作时间内连续性作业,另一种是间歇性作业。下面分别说明这两种作业人的可靠度的确定方法。 (1)、连续作业。在作业时间内连续进行监视和操纵的作业称为连续作业,例如控制人员连续观察仪表并连续调节流量;汽车司机连续观察线路并连续操纵方向盘等。连续操作的人的基本可靠度可以用时间函数表示如下: 式中 r(t)、——连续性操作人的基本可靠度; t——连续工作时间; l(t)、——t时间内人的差错率。 (2)、间歇性作业。在作业时间内不连续地观察和作业,称为间歇性作业,例如,汽车司机观察汽车上的仪表,换挡、制动等。对间歇性作业一般采用失败动作的次数来描述可靠度,其计算公式为: r=l一p(n/N)、 (4—15)、式中 N 失败动作次

图形各面积、体积计算公式大全

长方形的周长=(长+ 宽)×2 正方形的周长=边长×4 长方形的面积=长×宽 正方形的面积=边长×边长 三角形的面积=底×高÷2 平行四边形的面积=底×高 梯形的面积=(上底+ 下底)×高÷2 直径=半径×2 半径=直径÷2 圆的周长=圆周率×直径 圆的周长=圆周率×半径×2 圆的面积=圆周率×半径×半径 长方体的表面积= (长×宽长×高+宽×高)×2 长方体的体积 =长×宽×高 正方体的表面积=棱长×棱长×6 正方体的体积=棱长×棱长×棱长 圆柱的侧面积=底面圆的周长×高 圆柱的表面积=上下底面面积侧面积 圆柱的体积=底面积×高 圆锥的体积=底面积×高÷3 长方体(正方体、圆柱体)的体积=底面积×高

平面图形 名称符号周长C和面积S 正方形 a—边长 C=4a S=a2 长方形 a和b-边长 C=2(a b) S=ab 三角形 a,b,c-三边长 h-a边上的高 s-周长的一半 A,B,C-内角 其中s=(a b c)/2 S=ah/2 =ab/2·sinC =[s(s-a)(s-b)(s-c)]1/2 =a2sinBsinC/(2sinA) 四边形 d,D-对角线长 α-对角线夹角 S=dD/2·sinα平行四边形 a,b-边长 h-a边的高 α-两边夹角 S=ah =absinα 菱形 a-边长

α-夹角 D-长对角线长 d-短对角线长 S=Dd/2 =a2sinα 梯形 a和b-上、下底长 h-高 m-中位线长 S=(a b)h/2 =mh 圆 r-半径 d-直径 C=πd=2πr S=πr2 =πd2/4 扇形 r—扇形半径 a—圆心角度数 C=2r+2πr×(a/360) S=πr2×(a/360) 弓形 l-弧长 b-弦长 h-矢高 r-半径 α-圆心角的度数 S=r2/2·(πα/180-sinα) =r2arccos[(r-h)/r] - (r-h)(2rh-h2)1/2

PLC控制系统的可靠性设计_郝久清

PLC控制系统的可靠性设计 The Reliability Design of PLC Control System 郝久清 肖 立 (辽宁石油化工大学,抚顺 113001) 摘 要 分析了影响PLC控制系统可靠性的主要因素,从硬件安装、配置和软件编程方面提出了提高PLC系统可靠性的有效措施,其中硬件措施由电源的选择、输入输出的保护、完善的接地系统和PLC自身的改进4部分组成;软件措施包括提高输入输出信号的可靠性、信息的保护和恢复、互锁功能的设置、故障检测程序的设计、数据和程序的保护以及软件容错。 关键词 PLC控制系统 可靠性 硬件设计 软件设计 A bs tract The main factors that influence the reliab ility of PLC control s ystem are an alyzed,and t he effecti ve meas ures for improving the reliability of PLC control system are explained from the hard ware in stallation,configuration,and s oftware program ming.The H ard ware m easures include selection of power s upply,protection of in put and out put,perfect grounding s ystem and im provem ent of PLC itself.The soft ware meas ures include i mproving reliabili-ty of in put signal and output si gnal,protection and recovery of information,establis hment of function of interlocks,d esign of fault diagn ostics,protection of data and procedures,and software fault-tolerant. Keyw ords PLC control s ystem Reliability Hardware design Soft ware d esign 0 引言 PLC控制系统通常由PLC和生产现场设备组成[1]。PLC包括中央处理器、主机箱、扩展机箱及相关的网络与外部设备;生产现场设备包括继电器、接触器、各种开关、极限位置、安全保护、传感器、仪表、接线盒、接线端子、电动机、电源线、地线、信号线等。它们当中任何一个出现故障都会影响系统正常工作。因此,分析其对系统可靠性影响的程度是进行可靠性设计、提高控制系统工作可靠性的重要依据。 1 影响PLC控制系统可靠性的因素 影响PLC控制系统的干扰源大多产生在电流或电压剧烈变化的部分。 1.1 来自空间的辐射干扰[2] 空间的辐射电磁场(EMI)主要由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生,通常称为辐射干扰,其分布极为复杂。 这种干扰影响主要来自两条路径:①直接对PL C 内部的辐射,由电路感应产生干扰;②对PLC通信网络的辐射,由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小特别是频率有关。 1.2 来自电源的干扰[3] 因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多,更换隔离性能好的PLC电源才能解决问题。PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广,它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的变化,如开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路传到电源原边。PLC电源通常采用隔离电源,但因其结构及制造工艺使其隔离性并不理想。 1.3 信号线引入的干扰[4,5] 与PLC控制系统连接的各类信号传输线除了传输有效的各类信息外,总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径:①是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽视; ②是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常,大大降低测量精度,严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统,还将导致信号间互相干扰,引起共地系统总线回流,造成逻辑数据变化、误动和死机。PL C控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏相当严重,由此引起系统故障的情况也很多。 1.4 来自接地系统混乱的干扰[6~8] PLC控制系统正确接地是为了抑制电磁干扰的影响,并抑制设备向外发出干扰;而错误的接地反而会引

人机系统可靠性计算

人机系统可靠性计算 (一)系统中人的可靠度计算 由于人机系统中人的可靠性的因素众多且随机变化,因此人的可靠性是不稳定的。人的可靠度计算(定量计算)也是很困难的。 1.人的基本可靠度 系统不因人体差错发生功能降低和故障时人的成功概率,称为人的基本可靠度,用r表示。人在进行作业操作时的基本可靠度可用下式表示: r=a1a2a3 (1—26) 式中a1——输入可靠度,考虑感知信号及其意义,时有失误; a2——判断可靠度,考虑进行判断时失误; a3——输出可靠度,考虑输出信息时运动器官执行失误,如按错开关。 上式是外部环境在理想状态下的可靠度值。a1,a2,a3,各值如表1—11所示。 表1--11可靠度计算 作业类别内容a1~a3 a2 简单一般复杂变量在6个以下,已考虑人机工程学原则 变量在10个以下 变量在10个以上,考虑人机工程学不充分 0.9995~0.9999 0.9990~0.9995 0.990~0.999 0.999 0.995 0.990 人的作业方式可分为两种情况,一种是在工作时间内连续性作业,另一种是间歇性作业。下面分别说明这两种作业人的可靠度的确定方法。 (1)连续作业。在作业时间内连续进行监视和操纵的作业称为连续作业,例如控制人员连续观察仪表并连续调节流量;汽车司机连续观察线路并连续操纵方向盘等。 连续操作的人的基本可靠度可以用时间函数表示如下: r(t)=exp[∫0+∞l(t)dt] (1—27) 式中r(t)——连续性操作人的基本可靠度; t——连续工作时间; l(t)——t时间内人的差错率。 (2)间歇性作业。在作业时间内不连续地观察和作业,称为间歇性作业,例如,汽车司机观察汽车上的仪表,换挡、制动等。对间歇性作业一般采用失败动作的次数来描述可靠度,其计算公式为: r=l一p(n/N) (1—28) 式中N——总动作次数;

可靠性计算

可靠性计算 一、概率与统计 1、概率;这里用道题来说明这个数学问题(用WORD把这些烦琐的公式打出来太麻烦了,因为公司不重视品质管理,所以部门连个文员MM都没有,最后我只好使用CORELDRAW做的公式粘贴过来,如果你的电脑系统比较慢,需要耐心等待一会公式才会显示来,不过别着急,好东西往往是最后才出来的嘛!)。 题一、从含有D个不良品的N个产品中随机取出n个产品(做不放回抽样),求取出d个不良品的概率是多少? 解:典型的超几何分布例题,计算公式如下(不要烦人的问我为什么是这样的公式计算,我虽然理解了一些,解释起来非常麻烦,别怪我不够意思,是你自己上学的时候只顾早恋,没有学习造成的,骂自己吧!): 超几何分布:(最基本的了): 最精确的计算,适用比较小的数据 其中:N ——产品批量D ——N中的不合格数 d ——n中的合格数n ——抽样数 另外的概率计算的常用算法还有: 二项分布:(最常用的了,是超几何分布的极限形式。用于具备计件值特征的质量分布研究): 只是估算,当N≥10n后才比较准确 其中:n ——样本大小 d ——n中的不合格数 ρ——产品不合格率 泊松分布:(电子产品的使用还没有使用过,只是在学习的时候玩过一些题目,我也使用没有经验) 具有计点计算特征的质量特性值其中:λ——n ρn ——样本的大小 ρ——单位不合格率(缺陷率) e = 2.718281 2、分布;各种随机情况,常见的分布有:二项分布、正态分布、泊松分布等,分位数的意义和用法也需要掌握;较典型的题目为: 题三、要求电阻器的值为80+/-4欧姆;从某次生产中随机抽样发现:电阻器的阻值服从正态分布,其均值80.8欧姆、标准差1.3欧姆,求此次生产中不合格品率。 公式好麻烦的,而且还要查表计算,555555555555,我懒得写了,反正我也没有做过电阻。 3、置信区间:我们根据取得样品的参数计算出产品相应的参数,这个“计算值”到底跟产品的“真实值”有什么关系?一般这样去描述这两个量:把“计算值”扩充成“计算区间”、然后描述“真实值有多大的可能会落在这个计算区间里”,从统计学上看,就是“估计参数”的“置信区间”;较典型的题目为: 题四、设某物理量服从正态分布,从中取出四个量,测量/计算后求得四个量的平均值为8.34,四个量的标准差为0.03;求平均值在95%的置信区间。 解:因为只知道此物理量服从正态分布,不知道这个正态分布对应的标准差,所以只能用样品的标准差来代替原物理量的标准差。这时,样品的平均值的分布就服从t分布。

西门子PLC控制系统实际使用的注意事项

西门子PLC控制系统实际使用的注意事项 1. PLC的应用领域 目前PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。在运城电厂主要有化学制水、生活污水处理、工业废水处理、凝结水精处理等。有关PLC的使用情况主要分为如下几类。 1.1开关量逻辑控制 取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控。如水泵的启停、阀门的开关、制水系统顺控、干除灰系统等。 1.2工业过程控制 在工业生产过程当中,存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量(即模拟量),PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工等场合有非常广泛的应用,运城电厂主要应用在中央空调、采暖加热系统。 1.3运动控制 PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块,如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 1.4数据处理 PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表等功能,可以完成数据的采集,分析及处理。 1.5通信及联网 2. PLC通信含PLC间的通信及PLC与其他智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展,现在的PLC都具有通信接口,通信非常方便。 2PLC的应用特点 2.1可靠性高,抗干扰能力强 高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技

人机系统可靠性计算通用版

安全管理编号:YTO-FS-PD700 人机系统可靠性计算通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

人机系统可靠性计算通用版 使用提示:本安全管理文件可用于在生产中,对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理,包含对生产、财物、环境的保护,最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用。 (一)、系统中人的可靠度计算 由于人机系统中人的可靠性的因素众多且随机变化,因此人的可靠性是不稳定的。人的可靠度计算(定量计算)、也是很困难的。 1.人的基本可靠度 系统不因人体差错发生功能降低和故障时人的成功概率,称为人的基本可靠度,用r表示。人在进行作业操作时的基本可靠度可用下式表示: r=a1a2a3 (4—13)、 式中a1——输入可靠度,考虑感知信号及其意义,时有失误; a2——判断可靠度,考虑进行判断时失误; a3——输出可靠度,考虑输出信息时运动器官执行失误,如按错开关。 上式是外部环境在理想状态下的可靠度值。a1,a2,a3,各值如表4—5所示。 人的作业方式可分为两种情况,一种是在工作时间内

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