Розроблення моделі процесу розвитку виробничих дефектів у засобах автоматизації

Abstract

У системах автоматизованого управління технологічними процесами широко використовуються технічні засоби автоматизації (датчики, перетворювачі, підсилювачі тощо), які мають технічні дефекти, що виникають під час їх виготовлення, і є однією з основних причин відмов. У роботі встановлено можливість використання законів нерівноважної термодинаміки як основи для визначення зв’язку між контрольованими параметрами технічних засобів автоматизації та параметрами відтворюваного середовища. Це дало змогу побудувати детерміновану модель процесів розвитку виробничих дефектів і зрештою визначити напрями зміни та коректування технологічних процесів виробництва засобів автоматизації. Розроблено метод реалізації гарантованого прогнозу зміни параметрів технічних засобів автоматизації на основі розв’язання рівняння еволюції із застосуванням алгоритмів оптимальної фільтрації, що і є предметом дослідження. Метою роботи є підвищення якості та надійності технічних засобів автоматизації завдяки вдосконаленню моніторингу дефектів, що виникають у виробництві приладів, функціональних блоків і датчиків засобів автоматизації. У статті розв’язуються такі завдання: аналіз наявних підходів до проблеми виробничих дефектів і методів їх виявлення та визначення мети дослідження; моделювання процесу розвитку виробничих дефектів, що викликають зміну технічного стану засобів автоматизації; розроблення методу ухвалення рішення на основі гарантованого прогнозування технічного стану засобів автоматизації. Методологія проведення роботи основана на методах термодинамічного опису кінетики процесів (під час розроблення моделі процесу розвитку виробничих дефектів, що викликають зміну технічного стану) й оцінювання та прогнозування на основі алгоритмів оптимальної фільтрації (під час розроблення методу ухвалення рішення на основі гарантованого прогнозування технічного стану). Результати роботи: модель процесу розвитку виробничих дефектів, що викликають зміну технічного стану засобів автоматизації, і метод ухвалення рішень на основі гарантованого прогнозування технічного стану засобів автоматизації. Висновки. У статті встановлено можливість використання законів нерівноважної термодинаміки для визначення зв’язку між контрольованими параметрами технічних засобів автоматизації та відтворюваного середовища й побудови детермінованої термодинамічної моделі процесів розвитку виробничих дефектів. Запропоновано рівняння еволюції технічного стану засобів автоматизації, основане на детермінованій кінетичній моделі процесів, що відбуваються в багатокомпонентному середовищі, і модель спостереження, яка бере до уваги помилки, викликані нестабільністю зовнішніх впливів, і похибки вимірювань. Запропоновано метод реалізації гарантованого прогнозу зміни параметрів засобів автоматизації на основі розв’язання рівняння еволюції з використанням алгоритмів оптимальної фільтрації, які застосовуються в розв’язанні задач оцінювання та прогнозування.

Keywords

• засоби автоматизації; виробничі дефекти; середовище; термодинамічна модель; гарантоване прогнозування.