Valdymo sistemų klaidų diagnozė

1. Informatikos inžinerijos metodai Šiuolaikinės procesų valdymo sistemos Valdymo sistemų klaidų diagnozė Paruošė dokt. Kęstutis Lukšys

2. Įvadas. Neeilinių įvykių valdymas Neeilinių įvykių valdymas (angl. Abnormal Event Management) (AEM) – savalaikis neeilinių įvykių pastebėjimas, priežasčių diagnozė ir atitinkamų valdymo sprendimų bei veiksmų ėmimasis tam, kad grąžinti procesą į normalią būseną. • Apie 70% avarijų gamyboje įvyksta dėl žmogaus klaidų. • Vien naftos perdirbimo pramonė JAV patiria apie 20 milijardų USD nuostolių kasmet dėl prasto AEM. • Sutrikimai D. Britanijos ekonomikai kainuoja iki 27 milijardų USD kiekvienais metais.

3. Valdymo sistemų klaidų diagnozė • Dabartinis uždavinys – AEM automatizavimas panaudojant intelektualiąsias valdymo sistemas. • Pirmas AEM žingsnis – proceso klaidų aptikimo ir diagnozavimo formų automatizacija. • Valdymo sistemų klaidų diagnozės tikslas – greitai aptikti sutrikimus ir/ar galimas jų priežastis ir padėti išvengti rimtesnių sistemos sutrikimų.

4. Proceso klaida • Klaida (angl. fault)– tai stebimo kintamojo ar apskaičiuoto proceso parametro nukrypimas nuo leistinų ribų. • Bazinis įvykis (angl. basicevent arba rootevent) – pradinė klaida ar gedimas, kuris nulėmė tolesnį sistemos parametrų neatitikimą (pvz., Vožtuvo gedimas gali nulemti slėgio didėjimą katile).

5. Bendroji klaidų diagnozės sistema Grįžtamojo ryšio valdiklis Dinaminė gamykla Daviklis u y Automatas Valdiklio sutrikimai Procesų trikdžiai Daviklių klaidos Struktūrinės klaidos Automato klaidos Diagnozės sistema

6. Pagrindinės klaidų klasės • Pagrindinės klaidų ir sutrikimų (angl. malfunctions) klasės: • Modelio parametrų pokyčiai. • Pvz., reagento koncentracijos pokyčiai ir pan. • Struktūriniai pokyčiai. • Pvz., valdiklio sutrikimai, užstrigęs vožtuvas ir pan. • Daviklių ir automatų sutrikimai. • Pvz., parametro reikšmė išeina už apibrėžtų ribų ir pan.

7. Neįvertinami faktoriai • Klaidų diagnozė neapima šių faktorių: • Nestruktūrinių neapibrėžtumų • Iš anksto nenumatyti neapibrėžtumai • Proceso paklaidų • Skirtumai tarp proceso ir jo modelio • Matavimų paklaidų • Aukšto dažnio suminės dedamosios daviklių matavimuose

8. Klaidų aptikimo ir diagnozės sistemos charakteristikos • Greitas aptikimas ir diagnostika. • Atskiriamumas. • Atsparumas. • Naujovių identifikavimas. • Klasifikavimo paklaidos įvertis. • Pritaikomumas. • Paaiškinimo galimybės. • Modeliavimo poreikiai. • Atminties ir skaičiavimų poreikiai. • Kelių klaidų identifikavimas.

9. Transformacijos diagnozės sistemoje

10. Transformacijų pavyzdys • 4 davikliai: x1, x2, x3, x4. • Proceso normalios būsenos daviklių reikšmės: x1ss, x2ss, x3ss, x4ss. • 2 klaidų klasės: c1, c2. • Tarkim, kad 1-ą klaidą lemia 1-as ir 2-as davikliai. • Tarkim, kad 2-ą klaidą lemia 2-as ir 3-as davikliai.

11. Transformacijų pavyzdys (tęsinys) • 1 transformacija: atmetamas matavimas x4 ir gauname kriterijų erdvę [y1, y2, y3] = [x1, x2, x3]. • 2 transformacija: paprasčiausia slenkstinė funkcija Jei |yi - xiss| > T, tai di= 1, priešinguatvejudi= 0. Gauname sprendimų erdvę [d1, d2, d3]. • 3 transformacija: Jei (d1 ir d2) tai c1 Jei (d2 ir d3) tai c2

12. Klaidų diagnozės sudėtinės dalys • Žinių apie modelį sudarymo tipas Sutrikimų aibei ir ryšiams tarp stebėjimų (simptomų) ir sutrikimų nustatyti reikia pagrindinių a priori žinių apie modelį. • Diagnozės paieškos strategijos tipas Tai paprastai yras stipri žinių atvaizdavimo schemos funkcija.

13. Diagnozės metodai

14. Kiekybiniai metodai

15. Kokybiniai metodai

16. Proceso istorija paremti metodai

17. Klaidų paieškos strategijų metodai

18. LĖKTUVO ELEVATORIŲ KONTROLĖS SISTEMA

19. Elevatoriaus rezervinių sistemų komponentai

20. Elevatoriaus rezervinių sistemų komponentai (2) • Po du nepriklausomus automatus (angl. actuators) kiekviename elevatoriuje. • Trys atskiros hidraulinės grandinės (angl. hydrauliccircuits) automatų valdymui. • Du pirminiai skrydžio kontrolės elementai (angl. Twoprimaryflightcontrolunits (PFCU)). • Po du valdymo modulius kiekvienam automatui.

21. Elevatoriaus automatų režimai • Izoliuotas režimas – automatas išjungtas neribotam laikui. • Išjungtas režimas – automatas laikinai išjungtas dėl gedimo. • Neaktyvus režimas – automatas laukia ir nesiunčia jokių kontrolės signalų. • Laukimo režimas – automato valdymo sistema yra įjungta, bet jokie veiksmai nėra siunčiami automatui. • Aktyvus režimas – automatas yra aktyvus ir valdo elevatorių.

22. Elevatoriaus klaidų diagnozės sistema

23. Dėkui už dėmesį.