JBT 6810-1993分散型控制系统功能模板可靠性设计规范.pdf

JB中华人民共和国机械行业标准JB / T 6810-93分散型控制系统功能模板可靠性设计规范1993-0709发布1994-0101实施中华人民共和国机械工业部，发布 中华人民共和国机械行业标准JB / T 6810-93分散型控制系统功能模板可靠性设计规范1主题内容与适用范围本标准规定了分散型控制系统功能模板的可靠性设计规范。本标准适用于分散型控制系统功能模板的可靠性设计，也适用于集中型工业控制计算机、工业控制计算机外部设备和可编程序控制器功能模板的可靠性设计。2 引用标准GB3187可靠性基本名词术语及定义GB2789可靠性、维修性与有效性预计报告编写指南GB7826系统可靠性分析技术、失效模式和效应分析（FMEA）程序GB7827可靠性预计程序GB7829故障树分析程序3 术语GB3187中规定的术语适用于本标准，以下术语仅适用于本标准。3.1分散型控制系统功能模板（以下简称模板）组成分散型控制系统各级装置的具有特定功能的电路模块。例如CPU模板、存器模板、通信模板、/O通道模板等。3.2模板可靠性设计规范模板可靠性设计规范主要包括模板电路结构可靠性设计、模板可靠性预计和模板故障分析等。4模板电路结构可靠性设计模板的可靠性必须根据分散型控制系统总体和装置提出的技术要求进行设计。而各种类型的模板，在功能和性能方面差别很大，还应根据模板本身的特点，选用下列各项技术要求进行可靠性设计。a.根据模板特点正确地选择电子元器件，应使用具有可靠性指标并经过测试、老化、筛选的元器件；b．自诊断功能设计，根据系统和装置的自诊断要求，设计相应的电路与之配合；机械工业准1994—01-01实施 JB / T 6810 - 93c．确保插接件的可靠性，应根据系统主机总线、过程通道总线和有关标准规定的接插件，设计模板的接插件；d.模板信号联接的可靠性，应考虑输入输出信号的质量，明确输入输出阻抗匹配等可靠性要求；e，电路的简化设计，选用较高密度的集成电路元器件以减少元器件数量，提高电路的可靠性；f.元器件负荷降额设计，元器件只能在安全区使用，用降额设计手段降低电路失效率；g．亢余设计，为后备电源自动切换、通信系统信道余和自动切换、撑电保护等设计相应的电路；h．热设计，模板上某些元器件散热不良可能超过允许的温度，应结合元器件电应力分析采取热设计措施来减少元器件的失效率；i.漂移设计，模拟量模板应进行抗移设计；j，抗暂态效应设计，对某些电路应从元器件正确使用与保护元器件电路两方面进行抗暂态效应设计；k．抗展设计，应进行抗震设计确保模板性能可靠；1.抗电磁干扰设计，采用合理地布置地线，特殊元器件进行屏蔽等方法提高抗干扰能力；m．为满足系统总体要求采取其它可靠性设计技术等。5 模板可靠性预计可靠性预计手册是预计方法的基本工具，详见附录B。元器件计数预计法和元器件应力分析预计法是两种有效的预计手段。5.1元器件计数预计法在方案研究阶段应采用元器件计数预计法。这种预计方法可分为元器件总数预计法、有源器件计数预计法、元器件系数预计法和元器件分类计数预计法。可依据具体情况选用。5.2元器件应力分析预计法在工程设计阶段采用元器件应力分析预计法，预计程序如下：a．划分和确定可靠性预计单元，画出可靠性框图，每个单元内的元器件其可靠性模型可化为串联结构；b．确定模板内元器件承受的电应力，可通过估算、详细的电路分析或实测得到；℃．确定模板内元器件周围的环境温度；d.确定元器件的质量等级，根据元器件的种类、质量、应用条件、环境来选定修正系数；e.计算元器件基本失效率入b;f.根据元器件失效率模型求出应用.失效率入p;g．填写“元器件应力分析表”，参见附录A；h．单元内元器件失效率相加，求得单元的应用失效率；i．根据可靠性框图求出模板的应用失效率；i.对不能归结为串并联可靠性模型结构的复杂电路模板，可用计算机辅助分析等可靠性预计法。6 故障分析失效模式与效应分析（FMEA)和故障树分析（FTA），是常用的故障分析方法，可根据具体情况选择其中一种。6.1失效模式和效应分析(FMEA)模板作为一个系统，由大量的集成电路和大规模集成电路组成，可采用自上而下的FMEA方法。6 1.1 FMEA 程序2 JB / T 6810- 93FMEA程序应符合GB7826的有关规定，现简列并补充规定如下：a．自上而下的将系统分解成功能块并面出可靠性框图；b．找出每个功能块的失效模式及其影响，根据功能块输出信息的状态确定所有可能的失效模式对上一级的影响;c.填写FMEA报告表（表2);d.分析从最低级功能块失效模式到最高级（系统)的影响；e，通过分析找出影响系统功能失效的关键部件,改进设计；f．不作危害度分析。6.1.2失效模式表和 FMEA 报告表失效模式表见表 1,