Koncepcja systemu diagnostycznego stanowiska do badania układów odpornych na błędy – moduł detekcji uszkodzeń
Autor: inż. M. Sidowski
Opiekun: dr hab. inż. P. Przystałka
Praca dyplomowa magisterska opisuje kroki realizacji utworzenia modułu detekcji uszkodzeń wchodzącego w skład systemu diagnostycznego stanowiska do badania układów odpornych na błędy. W ramach pracy przeprowadzono badania literaturowe, które miały na celu przyswojenie wiadomości z dziedziny diagnostyki procesów, ze szczególnym wskazaniem na metodykę prowadzenia detekcji uszkodzeń. Wybrano trzy metody detekcji uszkodzeń, z których pierwsza polega na kontroli relacji między zmiennymi procesowymi, a pozostałe dwie opierają się na sztucznych sieciach neuronowych oraz modelach autoregresyjnych z zewnętrznym wejściem (ARX).
W następnym kroku zdefiniowany został cykl technologiczny, który był podstawą do utworzenia systemu diagnostycznego. Zebrano dane zawierające historyczne przebiegi zmiennych procesowych w trakcie działania cyklu dla stanowiska w stanie pełnej zdatności oraz w różnych stanach z symulowanymi uszkodzeniami. Dane te zostały odpowiednio podzielone i przetworzone w celu wykorzystania do trenowania modeli neuronowych oraz ARX.
Rys. 1 Stanowisko do badania układów odpornych na błędy
Bazując na wybranych metodach sporządzono szereg testów diagnostycznych, które, opierając się na aktualnych i historycznych wartościach zmiennych procesowych, obliczają symptomy wystąpienia uszkodzenia. Następnie przeprowadzana jest fuzja symptomów, która ma na celu ustalenie, czy obiekt badań znajduje się w stanie z uszkodzeniem. Powyższa koncepcja została zaimplementowana na komputerze klasy PC wchodzącym w skład badanego obiektu przy użyciu środowiska MATLAB & Simulink. Równocześnie utworzony został ekran SCADA pozwalający na wizualizację procesu oraz podgląd wyników otrzymywanych z modułu detekcji uszkodzeń.
Ostatecznie przeprowadzone zostały eksperymenty mające na celu weryfikację działania modułu detekcji uszkodzeń oraz ekranu SCADA. Zostały zebrane zestawy danych dla wyników testów diagnostycznych oraz całego modułu detekcji dla stanowiska w stanie pełnej zdatności oraz w stanach z symulowanymi uszkodzeniami. Na bazie zebranych danych obliczono skuteczność modułu poprzez wyliczenie wskaźnika prawdziwych alarmów. wskaźnika fałszywych alarmów oraz opóźnień detekcji.
Uzyskane wyniki potwierdzają poprawność przyjętej metodyki. Wyniki oraz cały proces tworzenia modułu zostały zebrane w formieraportu, na końcu którego przedstawiono wnioski oraz kierunki dalszego rozwoju projektu.
