Эксплуатация средств автоматизации

ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ

Эксплуатация средств автоматизации в сельскохозяйственном производстве имеет свои особенности, заключающиеся в том, что часть этих средств, таких, как датчики, исполнительные устройства, устанавливают непосредственно в производственных помещениях. Окружающая среда таких помещений агрессивна по отношению к элементам автоматики. В связи с этим все средства автоматизации, применяемые в сельскохозяйственном производстве, должны иметь соответствующую защиту от воздействия вредных факторов окружающей среды производственных помещений.

Другой серьезный фактор, отрицательно влияющий на работу средств автоматизации в сельскохозяйственном производстве, — уровень напряжения, который в условиях сельской местности подвержен значительным колебаниям. Из-за этого стабильность работы автоматических устройств существенно снижается.

Профилактические работы. В процессе эксплуатации средств автоматизации особое внимание обращают на профилактические работы, предупреждающие выход из строя элементов автоматики и в значительной степени исключающие аварии. Цель этих работ заключается в следующем: а) добиться гарантийных уровней сопротивления изоляции всех частей установок; б) поддерживать в исправном состоянии кабельное хозяйство, провода, электромагнитные и моторные механизмы, реле, контакты и другую аппаратуру; в) достигнуть соответствия параметров защит заданным уставкам; г) поддерживать в исправном состоянии и 100-%ной готовности к включению устройства резервного питания; д) обеспечить соответствующую надежность действий блокировок и сблокированных частей схем, сигнализации и т. п.

Перед вводом средств автоматизации установок в эксплуатацию проводят технический (внешний) осмотр, в результате которого выявляют ошибки монтажа и наладки. Техническому осмотру предшествует предварительное изучение документации на автоматизацию, актов на скрытые работы, актов и протоколов ревизий и паспортов оборудования и т. д.

Чтобы предупредить преждевременный выход из строя элементов автоматики и содержать их в работоспособном состоянии, проводят ряд профилактических мероприятий. В систему профилактических мероприятий входит следующее.

• 1. Текущее обслуживание и надзор за работой систем автоматического управления (САУ). Результаты работы фиксируются в журналах эксплуатации.
• 2. Периодическое обслуживание и испытания, выполняемые по графику. Они позволяют выявить не только общее состояние САУ и его отдельных элементов, но и очаги скрытых повреждений или признаки, указывающие на возможность их появления. При этом фиксируют состояние изоляции, аппаратуры, основного оборудования и его отдельных частей, а также выявляют ненадежные элементы и оборудование или его отдельные части, которые нужно заменить. Это выполняют мастера-наладчики.
• 3. Планово-предупредительные ремонты (часто выполняемые после перечисленных выше испытаний), позволяющие немедленно уст-

ранить выявленные дефекты и обеспечить исправное состояние всех элементов САУ. При выполнении ремонтных работ бригада руководствуется протоколами испытаний и записями в журналах эксплуатации, где отмечают неисправности, обнаруженные персоналом.

4. Профилактическая замена изношенного оборудования или его отдельных частей. Это осуществляют в случаях, когда, по данным ремонтной бригады, такая замена требуется до начала нового очередного ремонта по графику. Эту работу выполняет обслуживающий персонал, руководствуясь предписанием руководителя ремонтной бригады, в сроки, согласованные с поставкой запасных частей и возможностями эксплуатации. До замены изношенных частей или оборудования за ними наблюдает дежурный персонал. Изъятие ненадежных элементов оборудования в межремонтный период позволяет повысить надежность работы САУ и удлинить межремонтный период.

Профилактические мероприятия планируют на 1…2 года. Сроки проведения отдельных видов работ определяют в зависимости от особенностей системы автоматизации и условий эксплуатации предприятия, исходя из требований действующих правил и инструкций. Необходимо строго соблюдать последовательность проведения работ в системе профилактики (табл. 12.1).

График проведения профилактических работ должен быть привязан ко времени (декады, месяцы). Нарушения предусмотренных сроков и отступления от графика рассматриваются как аварийная ситуация.

Техническое обслуживание. Комплекс мероприятий по техническому обслуживанию средств автоматизации включает следующее работы: 1) профилактические, направленные на предотвращение отказов (замена элементов, смазочные и крепежные работы и т. д.); 2) связанные с контролем технического состояния, цель которых — проверить соответствие параметров, характеризующих работоспособное состояние устройств автоматики, требованиям нормативно-технической документации (формуляр, паспорт и др.); 3) регулировочные и настроечные, предназначенные для доведения параметров средств автоматизации (блоков, датчиков, узлов) до значений, установленных нормативно-технической документацией.

Текущий ремонт направлен на восстановление работоспособности или исправности устройств автоматики путем устранения отказов и повреждений.

В зависимости от условий эксплуатации, конструктивных особенностей аппаратуры и характера отказов при организации технического обслуживания могут быть использованы три принципа: календарный, наработки и смешанный.

Календарный принцип состоит в том, что техническое обслуживание назначают и проводят после истечения определенного календарного срока (день, неделя, месяц, квартал и т. д.), независимо от интенсивности использования средств автоматизации. Объем каждого технического обслуживания определяется эксплуатационной документацией (инструкцией по техническому обслуживанию, инструкцией по эксплуатации и т. д.).

Принцип наработки предполагает назначение сроков технического обслуживания после достижения аппаратурой определенной наработки. При этом наработка может исчисляться в часах работы, числе включений. Этот принцип можно использовать для организации технического обслуживания в тех случаях, когда отказы обусловлены процессами износа и аппаратура работает в тяжелых условиях, значительно отличающихся от нормальных, или длительное время.

Смешанный принцип организации применяют для устройств автоматики, у которых отказы обусловлены как изнашиванием, так и старением.

В организации технического обслуживания можно выделить четыре этапа: подготовительный, основной, наладки и заключительный.

На подготовительном этапе решаются следующие вопросы:

• 1) планирование работ и постановка задач исполнителям;
• 2) подготовка обслуживающего персонала (изучение инструкций, технических описаний, правил и мер безопасности, отработка практических навыков на тренажерах и т. д.);
• 3) подготовка контрольно-измерительных приборов, инструментов и материалов;
• 4) подготовка средств автоматизации к проведению технического обслуживания;
• 5) проведение организационно-контрольных мероприятий (контроль знаний обслуживающего персонала, состояния контрольно-измерительных приборов).

На основном этапе в соответствии с планом (сетевым графиком, технологическими картами) проводят всю совокупность работ поданному виду ТО. На этом этапе решают задачи контроля полноты и качества проведения ТО и обеспечения мер безопасности.

Этап наладки охватывает наладочные операции.

На заключительном этапе переводят средства автоматизации в заданное состояние, делают записи в учетной документации о выполненных работах и выявленных неисправностях, убирают помещения, территорию и подводят итоги.

Заключение

о техническом состоянии средств автоматизации делают по результатам измерения и контроля совокупности параметров, определяющих работоспособность средств автоматизации и системы в целом.

Различают виды контроля: работоспособности, диагностический и др.

Контроль работоспособности проводят при подготовке средств автоматизации и системы в целом к применению (работе), при техническом обслуживании и ремонте, периодически в процессе хранения. Основная задача — определение технического состояния системы автоматизации в целом. В процессе контроля выполняют настройку и регулирование.

Диагностический контроль автоматизированной или автоматической системы проводят для отыскания неисправностей и установления причин их возникновения.

Одна из важнейших задач при проведении диагностического контроля — выбрать такую стратегию (программу) поиска неисправностей, при которой требуется минимальное время для обнаружения неисправного элемента. Программа поиска неисправностей зависит от принятого метода. Наиболее распространены методы последовательных поэлементных проверок, последовательных групповых проверок и комбинированный.

Метод последовательных поэлементных проверок состоит в том, что поиск неисправности ведут путем проверки элементов системы по одному в определенной, заранее установленной последовательности. При обнаружении неисправного элемента поиск прекращают и заменяют этот элемент, а затем проводят комплексную проверку работоспособности всей системы. Если комплексная проверка показала, что работоспособность не восстановлена, продолжается поиск следующей неисправности стой позиции, на которой был обнаружен неисправный элемент. Найдя второй неисправный элемент, вновь проверяют систему и т. д. до восстановления работоспособности автоматизированного устройства.

Такой метод применим для любых функциональных схем аппаратуры и вариантов ее конструкции. Недостаток его — сравнительно большое число проверок, что, в свою очередь, приводит к значительным затратам времени на поиск даже при оптимальных программах. Им удобно пользоваться при малом числе элементов в автоматизированной системе.

Метод последовательных групповых проверок состоит в том, что всю систему делят на отдельные группы элементов, устройств, блоков, узлов и т. д. Поиск неисправности начинают с измерения одного или нескольких параметров — так выявляют группу элементов, в которой имеется неисправность. Затем путем последовательного деления этой.

группы на подгруппы область неисправной части сужают до тех пор, пока не будет выявлен неисправный элемент.

Основная задача, которая решается при разработке программы поиска, сводится к определению, с какой контрольной точки следует начинать проверку групп и какие шаги должны быть сделаны после анализа и результатов контроля, чтобы получить минимальное время поиска. В практике эксплуатации при решении этой задачи используют три способа разделения структурной схемы автоматизированной установки на группы элементов схемы автоматики: средней точки, половинной вероятности, половинного времени. Наиболее распространен способ средней точки, который состоит в том, что схему автоматизации разбивают на две примерно равные части и измерения выполняют в средней точке. Определив группу, содержащую неисправный элемент, вновь разбивают ее примерно на равные части и т. д., до определения отказавшего элемента. Этот метод дает оптимальное решение в том случае, если элементы равнонадежны и среднее время проверок групп элементов примерно одинаково (триггерные ячейки). В остальных случаях минимизируется только число проверок, необходимых для отыскания отказавшего элемента.

Комбинированный метод применяют для сложных систем. Он заключается в том, что в процессе поиска неисправностей измеряют определенную совокупность параметров и по результатам этих измерений дают заключение о неисправном элементе. После контроля всей совокупности контролируемых параметров анализируют состояние системы и принимают решение. Последовательность проверок значения не имеет. При практической реализации комбинированного метода целесообразно составить специальную таблицу (табл. 12.2), в которой следует указать, при каком сочетании нормального и ненормального состояний параметров неисправен тот или иной элемент (узел, блок и т. д.).

Комбинированный метод можно применять и для отыскания одновременно двух и более отказов.

Для сложной автоматизированной установки наилучшие результаты удается получить при комплексном использовании методов. При этом комбинированный метод используют для определения неисправного устройства (блока, тракта); метод групповых проверок — для отыскания неисправного узла, каскада; метод поэлементных проверок — для отыскания неисправных элементов (деталей) в узлах (каскадах).

После выбора и оптимизации программы поиска необходимо выбрать способ проверки исправности конкретного элемента. При эксплуатации автоматических и автоматизированных устройств используют следующие способы:

внешнего осмотра. Это наиболее распространенный способ. Путем внешнего осмотра аппаратуры проверяют состояние электрического монтажа (отсутствие повреждений изоляции, обрывов, замыканий, подгорания, пробоев), внешний вид деталей (резисторов, конденсаторов, полупроводниковых элементов и др.), наличие предохранителей, их исправность и соответствие номинальным данным, свечение ламп, отсутствие искрений, степень нагрева элементов и т. д. Способ эффективен при наличии внешних признаков отказов;

замены. Подозреваемые блоки, узлы, электровакуумные приборы заменяют новыми исправными. Преимущества способа — простота реализации и быстрота проверки. Недостатки — необходимость иметь большой запасной комплект исправных блоков, элементов и возможность выхода из строя вновь установленного из-за неустраненного отказа;

промежуточных измерений. При этом способе с помощью контрольно-измерительной аппаратуры измеряют напряжение, силы тока, сопротивления, снимают осциллограммы в различных точках. Результаты измерений сравнивают с данными эксплуатационной документации и делают вывод о состоянии элемента;

характерного признака. Сущность состоит в том, что на вход контролируемого устройства подают сигнал с определенными, заранее заданными характеристиками. По характерным признакам выходного сигнала судят о месте повреждения.