научная статья по теме УПРАВЛЕНИЕ РЫБОНАСОСНЫМИ УСТАНОВКАМИ ПО СОСТОЯНИЮ ОБОРУДОВАНИЯ Энергетика

Текст научной статьи на тему «УПРАВЛЕНИЕ РЫБОНАСОСНЫМИ УСТАНОВКАМИ ПО СОСТОЯНИЮ ОБОРУДОВАНИЯ»

Решая совместно выражения (1) и (2) относительно искомых значений параметров, получим:

Я = ^ - 1);

Со = Яа (1//п - ^ДД Я4 К).

Вычисления делаются по измеренным значениям частот и Иц, фиксируемых в разных состояниях схемы, при заданном значении сопротивления дополнительного резистора Я^ Параметры сенсорных элементов однозначно определяются по результатам измерения двух значений частот, а отношение параметров Д3/С0 определяется по значению частоты, соответствующей исходному состоянию коммутатора: Б = /^Д^К.

В конкретных применениях представленные возможности мультисенсорных частотных преобразователей можно использовать не только для организации информационных связей вычислительных терминалов с точками контроля парамет-

ров удаленной среды по проводным соединительным линиям, но и по беспроводным информационным каналам.

ЛИТЕРАТУРА

1. Рабочий А. А. Мостовой преобразователь температура-напряжение в условиях эксплуатации // Известия ОрелГТУ. Сер. Машиностроение. Приборостроение. — 2005. — № 3. — С. 7—9.

2. Рабочий А. А. Преобразование параметров сенсоров в частотный сигнал // Датчики и системы. — 2006. — № 12. — С. 59—60.

3. Прасов М. Т., Рабочий А. А., Анохин М. Н. Автоматизация контроля и регулирования параметров среды хранения на базе специализированного контроллера // Проектирование и технология электронных средств. — 2001. — № 2. — С. 57—58.

4. Пат. 2235980 РФ, МПК G01N 27/22. Устройство преобразования температуры и влажности воздушной среды в информационный сигнал // Бюл. — 2004. — № 25.

Александр Александрович Рабочий — канд. техн. наук, доцент Орловского государственного технического университета.

® (4862) 41-95-60 □

УДК 681.518.52.627.094

УПРАВЛЕНИЕ РЫБОНАСОСНЫМИ УСТАНОВКАМИ ПО СОСТОЯНИЮ ОБОРУДОВАНИЯ

С. В. Сысоев, А. И. Надеев, С. В. Головко, О. С. Вахромеев

Предложена автоматизированная система диагностирования и оценки состояния электромеханического оборудования в процессе его функционирования в режиме реального времени.

Ключевые слова: электромеханическое оборудование, интегрированная подсистема диагностики и надежности, функция желательности Харрингтона, обобщенный параметр состояния оборудования, методы расчета комплексного показателя состояния.

Одним из направлений развития современных автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) является создание систем управления не только по состоянию технологического процесса, но и по состоянию оборудования объекта управления и средств автоматизации. В состав подобных АСУТП интегрируются системы диагностики и оценки надежности, чем обеспечивается только качественное и бесперебойное управление технологическим процессом.

В настоящее время системы диагностики и оценки надежности электромеханического оборудования способны решать как задачу оценивания состояния оборудования перед/после началом(а) мероприятий обслуживающего характера, так и выполнять оперативное (текущее) оценивание состояния оборудования в процессе его функционирования в режиме реального времени.

Задачи первого вида возникают при аттестации оборудования и текущих проверках состояния, требуя относительно небольшого числа измерений основных диагностических параметров. В результате выносится заключение о соответствии характеристик оборудования нормам и рекомендации по дальнейшей эксплуатации.

Для выполнения задач второго вида требуется многократное получение информации о параметрах оборудования в процессе его работы. При этом часть параметров, используемых для оценки состояния, не подлежит прямому измерению на объекте диагностирования (ОД), а определяется путем вычислений в соответствии с имеющимися алгоритмами. Получаемые таким образом параметры являются комплексными, наиболее полно отражая текущее состояние оборудования.

Решение задачи второго вида позволяет не только снизить риски, связанные с аварийными остановками непрерывных процессов и производств, в которых участвует электромеханическое оборудование, но и повысить эффективность производства в целом. Рассмотрим в качестве примера подсистему диагностики и надежности электромеханического оборудования, работающую в режиме советчика. Подсистема диагностики рассматривается в данном случае как вспомогательная, основной является система управления технологическим процессом лова рыбонасосными установками [1, 4]. Такой выбор вполне обоснован, поскольку в данном технологическом процессе электромеханическое оборудование (рыбо-насосная установка) является частью объекта управления [2, 4].

Для получения информации о состоянии оборудования используются не только имеющиеся технические средства автоматизации, но и специализированные средства измерения параметров оборудования (виброметр, тахометр и т. д.). В качестве технического обеспечения диагностической системы выступает управляющий вычислительный комплекс (УВК) со своими устройствами связи и модулями расширения, ресурсы которого могут быть полностью выделены под нужды рассматриваемой подсистемы или разделены с системой управления процессом. Структура и состав УВК не приводятся, но считаем, что они удовлетворяют вычислительным и коммуникационным требованиям подсистемы диагностики.

Рассмотрим функционирование подсистемы диагностики, интегрированной в АСУТП лова рыбонасосными установками, алгоритм работы которой показан на рисунке.

На основании данных, получаемых от измерительных преобразователей, вычисляется комплексный показатель состояния электромеханического оборудования Кп, оценка состояния оборудования по которому позволяет существенно снизить объем обрабатываемой информации на некоторых этапах и обеспечить работу подсистемы диагностики в режиме реального времени. В качестве такого комплексного показателя может выступать критерий, основанный на функции желательности Харрингтона [3].

Далее подсистема диагностики выполняет анализ значения Кп, и выбирается один из путей дальнейшего функционирования системы. Это отражено блоком "Работать можно?". Если текущее значение Кп находится в области критических значений, т. е. состояние оборудования оценивается как "аварийное" или "неисправное", возможна смена режима работы оборудования или его полный останов (блок "Смена режима рабо-

ты?"). Результатом работы здесь будут являться соответствующие запросы оператору в АСУТП лова, который и принимает окончательное решение, на основе всей информации о состоянии технологического процесса и оборудования. Автоматический режим останова электромеханического оборудования со стороны подсистемы диагностики в большинстве случаев недопустим, поскольку его последствия могут быть непредсказуемы для работы систем управления как текущего, так и более высоких уровней. В рассматриваемой АСУТП это приведет к нарушению процесса лова и, как следствие, существенному снижению улова и потере времени. Предусмотреть полностью автоматический режим работы подсистемы диагностики с правом на останов оборудования возможно лишь при горячем резервировании оборудования.

В нормальном режиме работы электромеханического оборудования возможны следующие случаи: обобщенный параметр состояния оборудования Кп находится в области своих рабочих значений; значение параметра Кп лежит в области предкритических значений (блок в "Кп области рабочих значений"). В первом случае состояние оборудования оценивается как нормальное и не предусмотрено каких-либо дополнительных опций, а происходит лишь индикация и регистрация текущего вычисленного значения Кп в соответствии с выбранным алгоритмом [3] и пополнение базы знаний.

Второй случай является наиболее сложным, поскольку оборудование с одной стороны работоспособно, а с другой — при его дальнейшей эксплуатации возможен аварийный останов (важную роль здесь играет период опроса датчиков). Поведение системы в области предкритических значений на стадии внедрения системы и периода опытной эксплуатации полностью определяет оператор, поскольку именно на этих этапах происходит формирование базы знаний и, как следствие, "ширины" рассматриваемой области. При нормальной эксплуатации выполняется выбор режима (блок "Режим?"), ручного или автоматического. В ручном режиме система передает запрос в АСУТП лова на останов оборудования и ожидает решения оператора. Режим работы "Автомат" является режимом советчика оператора системе диагностики, т. е. до окончания очередного цикла работы выполняется проверка мнения оператора (блок "Умолчание?") о дальнейшем действии. Если оператор по умолчанию соглашается с решением системы, то изменений в режиме работы оборудования не происходит. В противном случае передается запрос на останов оборудования. Дан-

Датчики и Системы • № 3.2009 _ 35

Алгоритм работы подсистемы диагностики в составе АСУТП лова рыбонасосными установками

ная опция подсистемы диагностики позволит своевременно отслеживать и предотвращать аварийный останов оборудования, снизить информационную нагрузку на оператора за счет уменьшения числа обращений к состоянию и параметрам подсистемы диагностики, снизить возможные "ложные" аварийные ситуации, пополнять базу знаний достоверными данными и снизить нагрузку на оператора за счет введения кратковременных периодов отдыха.

Таким образом происходит функционирование подсистемы диагностики при интегрировании ее в АСУТП.

Предлагаемая автоматизированная система диагностирования и оценки состояния оборудования может применяться в любых процессах и производствах, работа которых тесно связана с электромеханическим оборудованием, а ее внедрение позволит увеличить общее время безаварийной работы производства. Использование различных способов и методов расчета комплексного показателя состояния электромеханического оборудования Кп придаст системе дополнительную гибкость и функциональность.

ЛИТЕРАТУРА

1. Сысоев С. В, Кантемиров В. И. Автоматизация процесса лова рыбонасосными установками // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. — 2006. — № 5. — С. 106—108.

2. Лихтер А. М, Мельников В. Н, Надеев А. И. Управление физическими полями в рыбопромысловых системах // Датчики и системы. — 2006. — № 8. — С. 26—29.

3. Вахромеев О. С

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком