DSE-II-R1

1/19

DIAGNOZA SI SISTEME EXPERT1. Aspecte teoretice

1.1. Sisteme Expert. Diagnoza.

Tehnicile principale ale Inteligentei Artificiale sunt: Sistemele Expert, Arbori de decizie, Retele neuronale artificiale, Logica Fuzzy si Algoritmii genetici.

Un model simplificat al unui sistem inteligent cu evidentierea celor patru functii esentiale: perceptie, invatare, rationament si generare de comportamente este prezentat in figura 1.1.

Fig. 1.1 Model al unui sistem inteligent

Sistemele expert constituie o clasa particulara de sisteme informatice bazate pe inteligenta artificiala, avand ca scop reproducerea cu ajutorul calculatorului a cunostintelor si rationamentului expertilor umani.

Sistemele Expert reprezinta o subclasa a sistemelor bazate pe cunostiinte.

Un sistem expert este un program care urmareste cunostintele, rationeaza pentru obtinerea rezultatelor ntr-o activitate dificila ntreprinsa uzual doar de experti umani. Daca un expert uman are cunostinte ntr-un domeniu specific, un sistem expert utilizeaza cunostintele ce sunt stocate ntr-o baza de cunostinte, baza formata din cunostintele asociate domeniului respectiv. Expertii umani rationeaza si ajung la concluzii pe baza cunostintelor ce le poseda, sistemele expert rationeaza utiliznd cunostintele stocate n baza de date mpreun cu un algoritm de cutare specific metodei de raionare.

1.1.2. Folosirea sistemelor expert in diagnoza

Arhitectura sistemului expert cuprinde urmatoarele module:

Fig. 1.2. Structura unui Sistem Expert

Baza de cunotine

Motorul (sau mecanismul) de inferene

Structura de control care cuprinde:

- Interfaa de dialog

- Modulul de achiziie

- Modulul explicativ

Baza de cunotine a unui sistem expert const n mod obinuit dintr-o mulime de aa-numite reguli de producie (sau reguli simple). n mod similar unei clauze, acestea sunt formate dintr-o mulime de premize i concluzii. Aceste reguli de producie respect urmatorul principiu: atunci cnd premizele sunt adevarate i concluzia va fi adevarat.

Baza de cunostiinte poate fi realizata sub diverse forme:

- Regulile de productie. La baza sistemului de productie sta conceptul de regula de productie a carei structura este:

care poate fi interpretata de maniera ca:

DACA este indeplinita

ATUNCI se poate executa

Principalele avantaje ale reprezentarii cunostiintelor sub forma de reguli de productie sunt urmatoarele:

- Modularitatea proprie fiecarei reguli.

- Modularitate in realizarea formalismului de rezolvare a problemei. Regulile pot fi asimilate cu un ansamblu de constituenti elementari, care se combina pentru a forma un raspuns la problema studiata. Ordinea in care sunt introduse in baza de cunostiinte nu este importanta.

- Caracterul natural de exprimare, expertii formuland in general cunostiintele in acesta maniera.

-Accesibilitatea bazei de reguli care este data de facilitatea si uniformitatea structurii utilizate.

1.1.3. Diagnoza

Creterea n complexitate a proceselor tehnologice, existena unor interdependene funcionale ntre diversele subsisteme care alctuiesc ansamblul, ca i proceduri complicate de punere n funciune, respectiv oprire a instalaiei, au condus la necesitatea elaborrii unor tehnici de diagnoz on-line, care s permit robusteea procesului la defectare.Prin defectare se nelege procesul fizico-chimic de degradare care are ca efect defectul. Defectul este evenimentul care apare i care este rezultatul procesului de defectare. Defectul reprezinta o deviatie nepermisa a cel putin unei proprietati caracteristici a sistemului de la conditiile acceptate /uzuale /standard, anomalie de comportament a unui sistem fizic. n general procesul de defectare i defectul respectiv au aceeai denumire.

Defectarea (failure) este ncetarea aptitudinii unei entiti (element, component, produs etc.) de a ndeplini o funcie cerut, reprezentand deteriorarea sau intreruperea capacitatii acestuia de a asigura o functie ceruta in conditiile de functionare specificate, anomalie functionala a unui sistem fizic. O defectare este datorata aparitiei unuia sau mai multor defecte.

Defect (fault) este starea unei entiti inapt de a-i ndeplini funcia cerut, neincluznd inaptitudinea datorat mentenanei preventive sau altor aciuni programate sau datorate lipsei de mijloace externe.

Un defect nu conduce neaparat la o defectare, sistemul putand continua sa functioneze dar la un nivel mai redus sau pana la terminarea ciclului de lucru. Mentenana i proiectarea de pn acum au fost n mod tradiional dou discipline inginereti diferite care nu de puine ori au avut elemente de conflict cum ar fi maximizarea perioadei de bun funcionare versus performana, mrime i cost.

O clasificare general a tipurilor de defecte pe baza unor criterii, de asemenea generale, este prezentat n cele ce urmeaza. Pentru o bun aplicabilitate, urmtoarele aspecte trebuie luate n considerare:

Criteriul de clasificareTipul defectuluiCaracteristici

Mod de manifestareTotal sau criticncetarea funcionrii produsului industrial

De derivFuncionarea n afara limitelor admisibile prescrise

Perioada de apariiePrecoce (infantile)Defecte ascunse care apar n prima perioad de punere n funciune

De maturitateDefect aleator produs n timpul unei exploatri normale

De uzurDefect care nsoete uzura (poate fi total sau de deriv)

Viteza de apariieBruscModificare brusc a caracteristicilor

Progresiv, degradare (treptat)Degradare lent a caracteristicilor

Reducerea capacitii de funcionareTotalPierderea total a capacitii de funcionare

ParialLa produse complexe defectul de deriv a unor componente

Durata defectriiTemporarPoate s dispar fr intervenia exterioar i fr s revin

IntermitentDispare fr intervenie exterioar i reapare

PermanentO dat aprut rmne definitiv

Consecinele defectriiCriticeConsecine grave. Produce reclamaii.

MajoreConsecine sesizabile. Poate produce reclamaii.

MinoreUneori sesizabile. Nu produce reclamaii.

SecundareNu sunt sesizabile. Un specialist le-ar putea detecta.

Legatura cauzalPrimareApare fr a fi provocat de alt defect.

SecundareEste consecina altui defect.

Legtura probabilistic cu alte defecteIndependente.Probabilitatea nu este influenat de apariia altui defect.

DependenteProbabilitatea este influenat de apariia sau neapariia altui defect.

Cauzele producerii defectelorUtilizare necorespunztoareDurata de via scurt.

Manevrare incorectSe produce n timpul unor manevre, comenzi.

Concepie necorespunztoareDefectare prematur

SistematicPoate fi eliminat numai prin modificarea concepiei.

Tabel 1.1 Criterii de clasificare defecteTrebuie fcut precizarea c cele mai multe realizri de sisteme de diagnoz sunt implementate utiliznd Sisteme Expert, n cadrul crora sunt mbinate metodele bazate pe modele analitice cu cele bazate pe modele calitative.

Deciziile, pe care motorul de inferen le va lua pe baza cunotinelor la care are acces, se refer la tipul, dimensiunea, localizarea defectului i momentul apariiei acestuia. Pe baza cunotinelor euristice - memorate sub form de modele euristice ale procesului (modele calitative), cauzaliti de tip defect-simptome i ponderri ale defectelor - se pot aplica diferite strategii de raionament, cele mai folosite fiind nlnuirea nainte/napoi n arbori de tip defect-simptome sau raionamentul aproximativ cu ajutorul regulilor IF-THEN i logica fuzzy.

O problem important ntlnit n cadrul diagnozei proceselor complexe este legat de multitudinea punctelor de msurare ca i de numrul mare a incidentelor posibile; n consecin algoritmii utilizai pentru determinarea strii de funcionare normal/anormal folosesc concepte dezvoltate n inteligena artificial, la care se remarc mbinarea dintre tehnicile clasice bazate pe modele analitice cu cele moderne dezvoltate pe baza mulimilor fuzzy i a reelelor neuronale.

Prin prisma diagnozei, supravegherea presupune o buna cunoastere a procesului precum si observarea acestuia.

Una din problemele importante intalnite in cadrul supravegherii proceselor complexe este legata de multitudinea punctelor de masurare si numarul de incidente posibile.

Supervizarea cu diagnoza incidentelor are ca obiectiv urmatoarele:

- detectia incidentelor detectarea momentului in care apar incidente

- localizarea incidentelor determinarea locului unde s-a manifestat incidentul

- analiza incidentelor determinarea tipului, marimii si cauzei incidentului

- explicarea cauzelor aparitiei incidentelor diagnozarea incidentului tinand cont de locul aparitie, modul de manifestare si marimea acestuia

- deciderea unei actiuni compensatoare dupa diagnozarea unui incident procesul isi indeplineste misiunea, in masura posibilitatilor

- diagnoza incidentelor utilizeaza informatiile receptionate de la sistemul de supraveghere si simptomele euristice in scopul determinarii cauzelor aparitiei incidentelor

Performantele unui sistem de detectie si diagnoza (FDD Fault Detection and Diagnosis) sunt date de:

- Promptitudinea detectiei: detectarea defectelor la putin timp dupa aparitia acestora;

- Sensibilitatea la defect: capacitatea sistemului de a detecta erori relative mici; capacitatea sistemului de a functiona in prezenta zgomotului, perturbatiilor si erorilor de modelare cu ct mai putine alarme false;

- Exactitate: evitarea identificarii incorecte a componentelor defecte.

Diagnoza tehnic(DT) este un domeniu care se dezvolt n conjuncie cu tehnicile de inteligen artificial si are la baz informatiile furnizate de senzorisi traductori, care pot fi de: pozitie, energie, curent, tensiune, timp, tip contor, temperatura, zgomot, vibratii, radiatii, presiune, densitate.

Monitorizarea in vederea realizarii diagnozei tehnice a echipamentelor electrice se bazeaz pe msurarea unor mrimi urmrite prin senzori si traductori, care pot fi de natur:

- chimica, de exemplu analiza cromatografica a uleiului din transformatoarele de putere (TP) si intreruptoarele de inalta tensiune (IIT), detectia prezentei hidrogenului;

-pneumatica, cum ar fi msurarea presiunii interne n sistemul de actionare a unui IIT, detectia prezentei hidrogenului n uleiul TP si IIT;

- acustica, vibratii sau zgomote la diferite elemente din constructia echipamentului electric;

- electrica, msurarea curentilor, tensiunii, msurarea tangentei unghiului de pierderi dielectrice;

- termica, supravegherea direct sau indirect a temperaturii din diverse puncte. n mod frecvent se necesit testarea a dou mrimi de natur diferit pentru ca decizia s fie incontestabil.

In cadrul unui echipament sunt intalnite urmatoarele grupe de semnale:

Semnale de pozitie (intreruptoare, contactoare, etc)

Semnalizari preventive

Semnalizari de incident (de avarie)

Comenzi

Masuri (tensiuni, curenti, frecventa, etc)

Contorizari (energii active, energii reactive, etc)

Din punctul de vedere al tipului si formei semnalului sunt prezente:

Semnale numerice, care reflecta stari discrete ale elementelor de la care provin

Semnale analogice (tensiuni si curenti alternativi si continui)

Impulsuri pentru contorizare

Din punctul de vedere al localizarii avem semnale grupate:

la nivelul echipamntelor externe transformatorului de alimentare dulapurilor de automatizare

Sistemul expert supervizeaz i supravegheaz comenzile i efectele acestora asupra echipamentelor de for i auxiliare ale vehiculelor electrice iar prin intermediul unui display inteligent comunic operatorului printr-un limbaj cu termeni simpli, pe inelesul oricui, care este situaia regimurilor de lucru, normale sau de defect dnd sugestii asupra aciunilor corective ce trebuiesc luate.

Dezvoltarea sistemelor expert, facand abstractie de complexitatea problemei de rezolvat, confera numeroase avantaje fata de un expert uman. Principalul argument fiind performanta continuta intr-un Sistem Expert: expertiza nu este influentata de starea fizica sau de psihologia expertului uman (expertul uman poate lua decizii diferite, spre exemplu in conditii de stres) si rationamentele unui astfel de sistem sunt mai consistente si reproductibile decat ale expertului uman.

Expertiza ArtificialaExpertiza umana

Avantaje- Permanenta (cunostiintele pot fi mentinute timp nelimitat)

- Disponibilitate crescuta (se transfera cu usurinta pe orice calculator)

- Facilitati de explicare (poate urmari sirul rationamentelor ce conduc la o concluzie)

- Consistenta (cuprinde cunostiintele mai multor experti)

- Rapiditate in raspuns

- Creativitate (reorganizarea informatiei si producerea unei noi cunoasteri)

- Adaptabilitate (la situatii noi sau evenimente imprevizibile)

- Utilizarea capacitatii senzoriale (vizuala, auditiva, tactila)

Dezavantaje- Lipsa de imaginatie

- Dificultati de adaptare

- Foloseste date simbolice- Trecatoare

- Greu de transmis

- Dificultati in documentare

- Imprevizibila

- Scumpa

Tabelul 1.2. Avantaje si dezavantaje ale tipurilor de expertiza

Nu exist nc o strategie general valabil; fiecare sistem expert care se dezvolt fiind actualmente orientat pe specificul domeniului respectiv.

Sistemele expert reprezinta o realitate a societatii informationale si pot fi implementate oriunde exista un sistem programabil cu microprocesor.

In diagnoza produselor complexe utilizarea unor sisteme expert este naturala, intrucit sistemele avansate de comanda si control bazate pe microprocesoare impun si tehnici de autocontrol.

Consecin a cerinei justificate de continuitate i siguran n functionare a echipamentelor electrice, apare necesitatea tot mai mare de mbuntire a fiabilitii i siguranei n funcionare a echipamentelor. Una din soluiile cu potenial ridicat n rezolvarea cerinei de mai sus este implementarea sistemelor de monitorizare i utilizare a tehnicilor de diagnoz automat a echipamentelor.

Supravegherea continu a principalilor parametri ai echipamentelor poate conduce, atunci cnd este corect implementat i utilizat, la identificarea precoce a tendinei de defectare, la identificarea i izolarea rapid a componentelor defecte, prevenind astfel o cdere a ntregului echipament sau, chiar mai grav, a unei instalaii.

Sistemul de monitorizare se bazeaz pe diverse dispozitive electronice inteligente (DEI) , care au rolul de achiziie i prelucrare a mrimilor supravegheate.

Reducnd numrul de interfee ntre echipamentele primare i echipamentele secundare, costul total al sistemului se reduce substanial prin reducerea cablajelor.

Se pot monitoriza parametrii de funcionare a diverselor echipamente, att parametrii de funcionare ct i parametrii rezultai. Aceti parametrii sunt monitorizati, orice eveniment fiind astfel imediat nregistrat. Datele monitorizate sunt salvate n baze de date, i conform necesitilor, acestea pot fi folosite pentru crearea diverselor raportri, automate i/sau la cerere.

In cazul unor avarii sau deranjamente sau alte evenimente aparute, sistemul de reglare si comanda de tip Sistem Expert actioneaza in consecinta si afiseza tipul evenimentului, avariei sau a deranjamentului. Sistemul este capabil de a lua decizii, in functie de problema aparuta, cum ar fi: blocarea puntii, oprirea echipamentului, etc.2. Realizare lucrare

In cele ce urmeaza este indicata structura lucrarii care urmeaza a fi efectuata. Pentru o mai usoara intelegere este prezentat si un exemplu, cel al redresorului trifazat in punte complet comandat.Cuprinsul lucrarii

1. Scopul lucrarii

2. Prezentare generala

3. Sistemul de diagnoza on-line folosind sisteme expert4. Program PLC folosit pentru sistemul de diagnoza5. Concluzii

Bibliografie

1. Scopul lucrariiIn acest capitol este indicat scopul final al lucrarii si principalele modalitati de atingere al acestuia.Exemplu:

Realizarea unui sistem de diagnoza on-line folosind tehnici de inteligenta artificial de tip sistem expert in cazul particular al redresorului trifazat complet comandat. Sistemul de diagnoza va permite anticiparea si detectia corecta a starilor de defect.

2. Prezentare generala (a echipamentului electric studiat)Se realizeaza o scurta descriere generala a echipamentului studiat.Exemplu: cazul redresorului trifazat in punteRedresorul este un convertor static de putere care realizeaz conversia unei tensiuni alternative (mono sau polifazat) ntr-o tensiune continu, sensul transferului de energie fiind dinspre partea de curent alternativ spre partea de curent continuu.

Redresoarele sunt utilizate in diverse domenii de utilizare de domenii de utilizare: electrochimie, electroliza, ncarcarea acumulatorilor, tractiune electrica, excitatie masini sincrone (motoare, generatoare), convertizoare de frecventa, alimentare motoare de c.c., etc.Clasificare redresoarelor:a) dup tensiunea alternativ de alimentare:

redresoare monofazate alimentare de la reeaua monofazat;

redresoare trifazate alimentate de la reeaua trifazat;

b) dup tensiunea continu de ieire:

redresoare necomandate (care nu conin dect diode). Ele furnizeaz la ieire o tensiune continu de valoare constant; redresoare semicomdate (cu tiristoare i diode)

redresoare comandate (care nu conin dect tiristoare), fig. 2.1.. Ele furnizeaz la ieire o tensiune continu de valoare reglabil.

2.1 Schema electrica de principiu redresor trifazat in punte complet comandat3. Descrierea echipamentului. Sistemul de diagnoza on-line folosind sisteme expert

Descrierea echipamentului (descriere constructiva, descriere functionala, schema electrica, elementele componente, caracteristici, etc). Se evidentiaza marimile monitorizate, precum si tipurile de senzori si traductoare folosite.

Schema electrica generala a echipamentului este prezentata in fig. 3.1, iar detaliile partii de forta sunt prezentate in fig. 3.2.

Fig. 3.1 Schema de principiu a echipamentului studiat (ex. Redresorul trifazat complet comandat)

Fig. 3.2 Schema de principiu a partii de forta a echipamentului studiat (de ex. redresorul trifazat complet comandat)3.1 Descrierea constructiva (a echipamentului studiat)In acesata parte este descrisa constructia echipamentului studiat, evidentiind elementele componente si localizarea acestora.Dulapul DCda -dulap reglare, comand (fig. 3.3a si c)

Partea de comand i reglare este amplasat la partea din fa a dulapului.

Dulapul cuprinde:

- sistemul de reglare:

- bloc de msuri

- bloc de reglare i formare a impulsurilor de aprindere

- automatul programabil (optional cu modul interfa pentru comunicare la distan, fiind posibila selectare modului de comanda: local sau de la distanta prin intermediul sistemului SCADA)

- panou operator (HMI)- sursele de alimentare de +24Vcc pentru alimentare automatului programabil i a sistemului de reglare

- releele pentru interfa cu automatul programabil

-transformatoare de adaptare pentru sistemul de msur, transformatoare de sincronizare, traductoare Hall, etc.

- senzori si traductoare

- intrerupatoare automate , sir cleme, etc.

(a)

(b)

(c)Fig. 3.3 Dulap redresor parte de comanda (a), parte de forta (b), usa usa(c)Dulapul R1 (fig. 3.3 b)conine:

- o punte trifazat cu tiristoare, complet comandat

- circuite de protecie la supratensiuni, la supracurent i la supratemperatur

- sistemul de ventilaie

- un bloc electronic pentru supraveghere sigurante fuzibile

- un bloc electronic de distributie si amplificare a impulsurilor de aprindere

- sigurane, intreruptoare, etc

- senzori si traductoare

- ir cleme

3.2. Descriere functionala In acesata parte este tratata descrierea functionala a echipamentului studiat.

Schema functionala a echipamentului este formata din: Schema de forta

Surse de alimentare

Automatul programabil (AP, PLC)

Bloc de masura

- Circuit de masura a curentului continuu

- Circuit de masura tensiunii continue

- Bloc de reglare si formare impulsuri de aprindere a tiristoarelor

- Blocul de amplificare a impulsurilor de aprindere

- Circuit de supraveghere a sigurantelor fuzibile

- Circuit de commanda

- Senzori si traductoare

- Aparate de masura

- Lampi de semnalizare pe echipament

- Pupitru de operare local

- Optional, Sistem SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition - Supraveghere, Control si Achizitie de Date)

3.2.1 Automatul programabil (PLC)Se descrie pe scurt automatul programabil (PLC) utilizat (caracteristicile principale, module suplimentare folosite, sursa de alimentare necesara, elemente de comunicatie, modalitati de afisare, etc). Se intocmeste o lista de intrari/iesiri (similar cu exemplul de mai jos). Lista trebuie sa cuprinda, in varianta minimala, intrarile si iesirile necesare realizarii temei (pornire, oprire, stabilire tensiune de iesire, etc). In lista trebuie sa figureze si intrarile/iesirile de rezerva (cca. 10%).

Pentru optimizarea sistemului se poate folosi un display pentru afisarea diverselor informatii necesare, aceasta incluzand si mesajele de alarma. Prin aceasta se micsoreaza numarul de iesiriAtentie!1. Este necesara corelarea semnalului furnizat de catre senzor sau traductor cu intrarea PLC-ului ( semnal digital intrare digitala, semnal analogic-intrare analogica, etc)

2. Deasemenea trebuie corelate iesirile PLC-ului cu ceea ce este necesar elementelor de executie(iesirea analogica PLC intrare analogica in elemental de executie, iesire digitala PLC intrare digitala a elementului de executie, etc). Ex.: Daca vrem sa folosim un semnal de iesire din PLC pentru un echipament analogic (ex. un ampermetru, voltmetru, etc) atunci folosim o iesire analogica a PLC(420mA, 010V, etc) corespunzatoare echipamentului. Daca este necesara o iesire PLC pentru actionarea unui contactor, releu, lampa, etc vom folosi o iesire digitala a PLC.3. Trebuie corelate si performantele iesirii PLC cu performantele elementului de executie. De ex. valorile tensiunii si a curentilor electrici ai elementului de executie nu trebuie sa le depaseasca pe cele ale iesirii PLC.4. Valorile si semnalizarile care se afiseaza pe display nu necesita alocarea de iesiri fizice ale PLC-ului.Intrare /IesireTip semnalDenumirea funcieiLogica funciei

IN0Intrare digitala

poz. separator 1 = separator nchis

IN1RezervaRezerva

IN2c-d comutare pe AUTOMAT1 = trecere pe AUTOMAT

IN3c-d comutare pe MANUAL1 = trecere pe MANUAL

IN4c-d pt. CRETE 1 = CRETE

IN5c-d pt. SCADE 1 = SCADE

IN6lips surs 220Vca - servicii interne0 = lips surs servicii interne

IN7lips alimentare trafo 440/230V 0 = lips alimentare trafo 440/230V

IN8poz. ntreruptor 24Vcc pt. pupitru1 = ntreruptor 24Vcc

IN9oprire de urgen local (buton local ciuperca cu retinere)0 = oprire de urgen

IN10avarie surs bloc traductoare0 = avarie surs bloc traductoare

IN11referin la minim1 = referin la minim

IN12RESET1=RESET

IN13avarie sincronizare (MCSK)0 = avarie sincronizare (MCSK)

IN14lips urmrire AUTOMAT/ MANUAL 1 = lips urmrire AUTOMAT/ MANUAL

IN15alimentare sincronizare0 = lips sincronizare

1IN0lips RC pe trafo. 0 = lips RC

1IN1Avertizare supratemperatura transformator 0 = depasire prag avertizare temperatura transformator

1IN2Avarie supratemperatura transformator 0 = depasire prag avarie temperatura transformator

1IN3Supracurent primar trafo 1 = Supracurent primar trafo

1IN4Supratemperatura dulap R10 = supratemperatura dulap R1

1IN5lips ventilaie R10 = lips ventilaie R1

1IN6ardere sigurane convertor R10 = sigurane arse R1

1IN7supratemperatur tiristoare R10 = supratemperatur tiristoare R1

1IN8Blocare / deblocare impulsuri R10=blocare impulsuri R1

1IN9Anulare buzer1 = anulare buzer

1IN10Comanda LOCAL1=comanda LOCAL

1IN11Comanda DISTANTA1=comanda DISTANTA

1IN12Rezerva

1IN13Rezerva

1IN14Rezerva

1IN15Rezerva

2IN0Rezerva

2IN1Rezerva

2IN2Rezerva

2IN3Rezerva

2IN4Rezerva

2IN5Rezerva

2IN6Rezerva

5VIN2+Intrare analogicaIccn - curent continuu 0........+10V

4V = 1830A = Iccn. nominal

5VIN3+Uccn - tensiune

0........+10V

6V = 280V = Uccn nominal

OUT0Semnale de iesire digitalecomand declanare bloc

(grupa II de protecii)0 = declanare bloc

OUT1comand declanare bloc0 = declanare bloc

OUT2declansare externa1=declansare externa

OUT3conditii anclanare

(gata pentru START)1 = conditii anclanare

OUT4redresor pornit / oprit1= pornit

OUT5supratemperatura dulap0=supratemperatura dulapuri

OUT6lipsa urmarire AUTOMAT/MANUAL1=lipsa urmarire AUTOMAT/MANUAL

OUT7Lampa comanda LOCAL1=comanda LOCAL

OUT8Lampa comanda DISTANTA1=comanda DISTANTA

OUT9Rezerva

OUT10Rezerva

OUT11Rezerva

OUT12Rezerva

OUT13regim TEST1 = regim TEST

OUT14referin la minim1 = referin la minim

OUT15Alarma sonora (buzer)1 = alarma sonora

1OUT0AUTOMAT/MANUAL1 = AUTOMAT

1OUT1CRETE 1 = CRETE

1OUT2SCADE 1 = SCADE

1OUT3RESET1=RESET

1OUT4START / STOP reglare1 = START reglare

1OUT5Blocare R10=blocare R1

1OUT6comand declansare TR (transformator) la avarie termica si supracurent primar transformator1 = comand declansare TR (transformator)

Tabel 3.1 Lista intrarilor si iesirilor automatului programabil

3.3 Diagnoza on-line folosind sisteme expertCu ajutorul sistemului de diagnoza on-line a echipamentului poate testa prezenta avariilor interne, avariilor externe sau deranjamentelor. In functie de natura si implicatiile defectului, sistemul de tip expert poate decide oprirea functionarii, continuarea functionarii in stare de deranjament, oprirea echipamentului, etc. Starile de defecte se impart in:

Avaria externa sau interna, reprezinta o defectare a echipamentelor exterioare echipamentului electric monitorizat, respectiv a echipamentului electric monitorizat, care duce la imposibilitatea pornirii echipamentului, daca acesta se afla in faza de pornire sau initiaza procedurile de oprire, in cazul in care acesta este in functionare.

Deranjamentul reprezinta defectarea echipamentului electric, acesta fiind capabil sa funcioneze n continuare. Functionarea in regim de deranjament este semnalizata operatorului. In cazul aparitiei oricarui deranjament este imperios necesara eliminarea acestuia in cel mai scurt timp.

Detectia defectelor, analiza acestora, luarea deciziilor de continuare a functionarii echipamentului sau de oprire, atentionarea explicita sub forma de cod, text si grafica sunt actiuni ale sistemului de diagnoza on-line detinut de echipamentul electric.Nr. Defect Tip defectDefectIntrare/iesireCauze

posibileMesaj alarma

1. Avarii externeDe103:

Trafo declanatIN2 (ntrerup. trafo)=0Scurtcircuit intre spireAlarma 103: Transformator declansat

2. Scurtcircuit la borne

3. Scurtcircuit la miez

4. Scurtcircuite in retea

5. De106:

Declanare local1IN2 (c-da declanare de urgen)=0Alarma 106: Declanare local

6. De108:

Avarie supratemperatura trafo 1IN15 (supratemperatura trafo)=0Functionare in suprasarcinaAlarma 108: Avarie supratemperatura trafo

7. Scurtcircuit intre spire



10. Contacte slabite

11. Saponificare ulei

12. Miez magnetic slabit

13. De109:

Avarie supracurent trafo 2IN0 (supracurent trafo)=1Scurtcircuit intre spireAlarma 109: Avarie supracurent trafo



16. Avarii interneDi201:

Avarie traductoare1IN3 (avarie bloc traductoare)=0Alarma 201: Avarie bloc masuri (traductoare)

17. Di202:

Avarie MCSK1IN7 (avarie sincronizare MCSK)=0Alarma 202: Avarie bloc reglare (MCSK)

18. Di203:

Lips tensiune sincronizare1IN12 (ntreruptor sincro 2Q5)=0Alarma 203: Lips tensiune sincronizare

19. Di205:

Selectie AUTO -MAN incorectIN9 (c-d extern comutare pe AUT)=1 i IN10 (c-d extern comutare pe MAN)=1 mai mult de 5 secunde

- numai n programul REDRESOR OPRITAlarma 205: Selectie AUTO -MAN incorect

20. Di206:

Curent cc maxim4VIN0+ >K_IE_MAX x Iex. nominal K_IE_MAX=1,8....2,5=parametru

timp de: T Ie_MAX=1...20sec. parametru)Alarma 206: Curent maxim

21. Di207:

Curent cc minim

4VIN0 < K_IE_MIN x Iex. nominal K_IE_MIN=0....0,3=parametru

timp de T Ie_MIN=1...20sec. (parametru)Alarma 207: Curent minim

22. Di208:

Avarie alimentare trafo 440/230vIN15=0 (Lipsa alimentare trafo 440/230V)Alarma 208: Avarie alimentare trafo 440/230V

23. Deranjamente redresor DDr1301:

Supratemperatura dulap R12IN1 (Supratemperatura dulap R1)=0 Alarma 301: Supratemperatura dulap R1

24. DDr1302:

Lips ventilaie convertizor R12IN2 (lips ventilaie R1)=0Alarma 302: Lips ventilaie convertizor R1

25. DDr1303:

Sigurane arse R12IN3 (sigurane arse R1)=0Alarma 303: Sigurane arse R1

26. DDr1304:

Teperatura tiristoare R1 depasita2IN5 (supratemperatur tirist. R1)=0Alarma 304: Temperatura tiristoare R1 depasita

27. DDr1305:

Blocare voit R12IN7 (blocare impulsuri R1)=0Alarma 305: Blocare voit R1

28. Deranjamente echipamentDD501:

Lipsa tensiune 220VcaIN13 (avarie surs 220Vca-servicii interne)=0Alarma 501: Lipsa tensiune 220Vca

29. DD505:

Lipsa urmarire automat - manual1IN8 (lipsa urmarire A/M)=1 Alarma 505: Lipsa urmarire automat - manual

30. DD506:

Lipsa RC trafo alim redr1IN13 (lipsa RC trafo.)=0Alarma 506: Lipsa RC trafo

31. DD507:

Selectie incorect automat -manual IN9 (c-d extern comutare pe AUTOMAT)=1 i IN10 (c-d extern comutare pe MANUAL)=1 mai mult de 5 secunde

- numai n programele REDRESOR PORNIT Alarma 507: Selectie incorect automat -manual

32. DD508:

Avertizare supratemperatura trafo 1IN14 (avertizare supratemperatura trafo)=0 Alarma 508: Avertizare supratemperatura trafo

33. DD509:

Separator declansatIN4 (separator - ET)=0Alarma 509: Separator aclansat

Tabel 3.2. - Lista defecte

Se stabileste baza de reguli a sistemului de diagnoza.

Baza de reguli este de forma:

DACA este indeplinita

ATUNCI se poate executa

Se realizeaza o organigrama pentru verificarea defectelor. Aceasta este intocmita in functie de baza de reguli realizata anterior.

Fig. 3.4 Organigrama verificare defecteDaca se considera justificat (in functie de cererea consumatorului), unele elemente pot fi redundante (spre exemplu puntile cu tiristoare). Aceasta are drept scop reducerea timpilor de indisponibilitate a echipamentului.

4. Program diagnoza echipament (Realizare practica)

In aceasta parte se concepe soft-ul necesar functionarii sistemului de diagnoza. Pentru aceasta se vor folosi instrumentele puse la dispozitie de producatorul PLC-ului pentru modelul hardware folosit.

Programul se realizeaza folosind soft-ul aferent PLC-ului ales si descris in cadrul proiectului.Programele pot fi realizate in oricare din variantele:

LD Lader Diagram limbaj grafic de tip schem cu relee

FBD Function Block Diagram limbaj grafic de tip flux de date (cu blocuri funcionale interconectate)

ST Structured Text limbaj de nivel nalt asemntor cu C sau Pascal

IL Instruction List limbaj de nivel sczut de tip limbaj de asamblare

SFC Sequential Function Chart limbaj care permite exprimarea secventelor de pasi pentru un automat de stare

5. Concluzii

Bibliografie_1361353881.vsd

_1361610971.vsdLaptop

-

+

DCda

R

~

=

PLC

2T7

+

-

MV1

MV2

1

3

2

4

T0440V/220V

1

3

2

4

Q3

Q4

2T8

3000A/5A

3000A/5A

Transformator TRAFOxyzkVA6,3kV/0,45kV

Nivel avertizare

Nivel avarie

RT1

RT2

RT3

220Vcc

Bloc supravegheresigurante

RUN-P

RUN

STOP

MRES

SIMATICM7-300

_1304546283.vsdMediu dedezvoltare

Inginer de cunostiinte

Modul de achizitie de cunostiinte

Memorie de lucru

Fapte dinamice

Baza decunostiinte

Reguli

Fapte

Motor de inferenta

Selectare de reguli si fapte

Baza de date

Expert in domeniu

Utilizator

_1361351340.vsdOUTxy=z

RESET/PORNIRE

VERIFICARE EXISTENTA AVARII EXTERNE

VERIFICARE EXISTENTA AVARII INTERNE

VERIFICARE DERANJAMENTE

PERMISIE START/ FUNCTIONARE

NU

NU

NU

STOP

STOP

FUNCT. CU DERANJAMENT

DA

DA

DA

Documents

DSE-II-R1