Подсистема контроля

Принципы контроля

В иды контроля

производственный:	эксплуатационный:
предметов труда (для ИС.....................) ТП (для ИС ..........)	Средств труда (для ИС ...................... ......................................)

Цели контроля

Контроль технического состояния (работоспособности) устройств

Поиск причин неисправностей

Прогнозирование отказов

З адачи контроля

Что	Как	Чем
Какие параметры нужно контролировать?	Какой метод использовать?	Какие средства использовать?

• В ыбор контролируемых параметров

Экспертные оценки:	Формальные методы уменьшения числа параметров:
составление общего списка параметров оценка значимости выбор наиболее значимых параметров	составление экс- пертами общего списка параметров выбор параметров на основе анализа статистических данных о значениях параметров и связях между ними.

Метод корреляционных плеяд

Исходные данные:

• Нормированная корреляционная матрица связей параметров объекта;

• Пороговое значение коэффициента связи параметров;

• Сведения о возможности (трудностях, безопасности процесса) контроля параметров.

Алгоритм выбора параметров:

• Построение графа связей параметров.

• Разрыв слабых связей, для которых значения коэффициента связи меньше порогового.

• Из каждой совокупности сильно связанных параметров (“плеяд”) выбираем один с учётом трудности и безопасности контроля параметров.

Построение графа связей параметров

• Находим в матрице связей максимальный по абсолютной величине (недиагональный) элемент k_ij.

• Параметры с номерами i и j обозначаем кружками и соединяем линией, над которой записываем значение коэффициента связи между ними.

• В строках i и j находим следующий после k_ij максимальный по абсолютной величине элемент, например ( ).

• Параметр с номером обозначим на графике кружком и соединяем с элементом j.

• В матрице связей вычёркиваем столбцы, соответствующие номерам i, j, .

• Среди оставшихся элементов строк j и находим максимальный по абсолютной величине элемент.

• Эти действия проводим до тех пор, пока на графике не будет столько вершин, сколько рассмотрено параметров.

Задание:

Построить граф связей параметров по данным табл.

5.1.

Таблица 5.1 – Нормированная корреляционная матрица связей параметров технического объекта

Рисунок 5.1 Граф связей параметров соответствующий таблице 5.1

Примечание: Для закрепления материала разобрать решение примеров 2.1; 2.2. Решить задачи 2.1.; 2.2 [2].

• Средства контроля состояния объекта

Рис.5.2 Классификация средств контроля

Автоматизированная аппаратура контроля

• Аналоговая

Рисунок 5.3 Структурная схема аналоговой АК

АРК – определяет, находится ли параметр в поле допуска;

Н – преобразует сигналы к стандартным уровням напряжения;

Д – преобразует все контролируемые параметры в электрические величины;

СУ – сопоставляет результаты измерений с эталонными значениями;

ГВС – вырабатывает испытательные сигналы;

ГЭС – вырабатывает эталонные сигналы соответствующие положительной реакции контролируемого объекта на испытательные сигналы.

Стандартные испытательные сигналы

При положительном результате испытаний АРК вы-

даёт сигнал в УВВ о работоспособности устройства. При отрицательном результате АРК выдаёт сигнал

в УУ; при этом проверяется работоспособность аппаратуры контроля и при положительном результате в УВВ выдаётся сигнал о неработоспособности устройства.

• Цифровая

Рисунок 5.4 Структурная схема цифровой аппаратуры контроля

АЦП – преобразователи “напряжение-код”, “частота-код” и др.

УУ – регулирует режимы и диапазоны измерений.

ОЗУ – хранит эталонные значения параметров.

АУ – сравнивает значения эталонных и контролируемых параметров.

АРК – осуществляет регистрацию положительного результата или вводит режим самоконтроля при отрицательном результате. При работоспособной аппаратуре контроля сообщение о неработоспособности контролируемого устройства выдаётся УВВ.

Лекция 6

• Методы контроля

Систематизация поиска отказавших элементов при отсутствии опыта эксплуатации

Опыт эксплуатации – это сведения о:

• условных вероятностях отказа k-го элемента (k=1 n, где n – число элементов) при условии, что отказ объекта произошёл;

• средних значениях времени выполнения проверок (к=1...n).

При отсутствии опыта эксплуатации предполагают:

• ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

• ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Рисунок 6.1. Метод средней точки; а, в, с – первая, вторая и третья проверки соответственно

а – элементы 14 дают положительный результат;

58 отрицательный результат;

в – 5-6 – дают положительный результат

7-8 – отрицательный результат

с – 7 – отрицательный результат.

Систематизация поиска отказавших элементов с

учётом опыта эксплуатации объектов

Допущения:

• все элементы требуют индивидуальной проверки;

• последовательно проводимые проверки каждого элемента не дают сведений о состоянии других элементов.

Цель: определить метод, который минимизирует

среднее время поиска неисправности.

Находим среднее время поиска неисправного эле-

мента для двух способов организации проверок.

1 способ: Элементы проверяются в последователь-

ности 1, 2...k - 1, k, k + 1,…n

2 способ: элементы проверяются в последовательно-

сти 1, 2...k -1, k + 1, k,…n

Пусть , при этом .

Условию соответствует соотношение

(6.1)

Организация проверок в соответствии с (6.1) называется “метод время-вероятность”.

Если для всех k, то проверки организуют ..........................................................................

Если для всех k, то проверки организуют ............................................................................................

Технологические схемы поиска неисправностей

Типовой узел схемы:

Х – .................................................................................

Y – ..................................................................................

...........................................................................................

Z – ....................................................................................

......................................................................................................................................................................................

Обозначение проверки П:

• 1– непроверенный элемент;

• 0 – проверенный элемент.

Обозначение результатов проверки:

• 0 – положительный результат:

проверяемые элементы работоспособны;

• 1 – отрицательный результат:

среди проверенных элементов есть неисправные.

Пример построения технологической схемы поиска

неисправностей

Рисунок 6.2. Технологическая схема поиска неисправного элемента в системе из 6 элементов: А, Б, В, Г, Д, Е.

Оценка достаточности совокупности проверок: возможность отыскать определённый неисправный элемент при любой последовательности проверок.

Алгоритм:

• Переписать каждое основное или дополнительное обозначение проверки П так, чтобы в разряде, соответствующему рассматриваемому элементу, всегда были нули.

• Обозначения проверок пишутся одно под другим и единицы в соответствующих разрядах складываются.

• Совокупность проверок достаточна, если в сумме во всех разрядах, кроме разряда рассматриваемого элемента, отсутствуют нули.

Пример:

Оценить достаточность проверок П₁₀₁₀, П₁₁₀₀, П₀₁₁₀ для отыскания неисправного элемента 2.

Применение технологической схемы поиска неисправностей для минимизации числа проверок

Допущение: значение среднего времени выполнения проверок одинаковы для всех элементов.

Исходные данные: условные вероятности отказа i-го элемента (i =1...n, где n – число всех элементов) при условии, что объект отказал.

Алгоритм:

• Обозначения элементов выписывают столбиком

в порядке уменьшения значений ;

• Последние два элемента с наименьшими значе-

ниями группируются вместе и значения складываются.

• В получившейся схеме ищут следующие два

элемента с наименьшими значениями , группируют и складывают значения .

• Последний этап продолжается до тех пор, пока не останется один элемент с =1.

• Находят число проверок, равное числу объеди-

нений на пути от рассматриваемого элемента до

последнего объединения элементов включительно.

• При построении технологической схемы учиты-

вают, что точкам объединений элементов соответствуют проверки на схеме состояний.

Пример построения оптимальной схемы поиска

неисправностей

Число проверок	Обозначение элементов

Рисунок 6.3 Получение оптимальной структуры схемы

поиска

Рисунок 6.4 Схема поиска, соответствующая

оптимальной структуре

Примечание:

Для успешного закрепления материала, проанализировать решение примеров 2.3; 2.5;

решить задачу 2.4 [2].

Лекция 7