Das Ausfallverhalten Elektronischer Geräte; Zuverlässigkeit Der S5-Geräte Und -Komponenten - Siemens S5-115U Handbuch

Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Sicherheit elektron. Steuerungen
14.1.1 Das Ausfallverhalten elektronischer Geräte
Das zeitliche Ausfallverhalten läßt sich grob in drei Zeitabschnitte einteilen.
Früh-
ausfälle
(1)
0
Bild 14.1 Ausfallverhalten elektronischer Geräte ("Badewannenkurve")
(1) Frühausfälle werden durch Material- und Fertigungsmängel verursacht. Die Ausfallrate nimmt
jedoch während der ersten Betriebszeit stark ab.
(2) In der zweiten Phase bleibt die Ausfallrate konstant. Vorausgesetzt, daß die vorgegebenen
technischen Grenzwerte nicht überschritten werden, treten in diesem Zeitabschnitt lediglich
Zufallsausfälle auf.
Dieses "Normalverhalten" ist die Berechnungsgrundlage aller Zuverlässigkeits-Kenngrößen.
(3) Mit zunehmender Betriebsdauer steigt die Ausfallrate. Verschleißausfälle häufen sich und
kündigen das Ende der Betriebszeit an. Dieser Übergang erfolgt stetig, ein sprunghafter An-
stieg der Ausfallrate tritt nicht auf.
14.1.2 Zuverlässigkeit der S5-Geräte und -Komponenten
Durch umfangreiche und kostenwirksame Maßnahmen in Entwicklung und Fertigung wird bei
SIMATIC-S5-Anlagen ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit angestrebt.
Hierzu gehören:
• Die Auswahl qualitativ hochwertiger Bauelemente;
• die worst-case-Dimensionierung aller Schaltungen;
• systematische und rechnergesteuerte Prüfung aller angelieferten Komponenten;
• burn-in (Einbrennen) von hochintegrierten Schaltungen (z.B. Prozessoren, Speicher, etc.);
• Maßnahmen zur Verhinderung von statischen Aufladungen bei Arbeiten an oder mit MOS-
Schaltungen;
• Sichtkontrollen in verschiedenen Stufen der Fertigung;
• in-circuit-Test aller Baugruppen, d.h. rechnergestützte Prüfung aller Bauelemente und deren
Zusammenwirken in der Schaltung;
• Wärmedauerlauf bei erhöhter Umgebungstemperatur über mehrere Tage;
• sorgfältig rechnergesteuerte Endprüfung;
• statistische Auswertung aller Rückwaren zur sofortigen Einleitung korrigierender Maß-
nahmen.
14-2
Zufalls-
ausfälle
(2)
4
10
Verschleiß-
ausfälle
(3)
t in h
6
10
S5-115U Handbuch
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