Модернизированный метод поиска неисправностей для устройств плавного пуска Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

П-алгоритм с использованием информационного метода. Этот алгоритм является улучшенной модификацией вышеописанных методов диагностирования. Известно, что наиболее эффективными являются алгоритмы диагностирования, в основе которых лежит метод половинного деления. Проведенными исследованиями установлено, что согласно логическим рассуждениям, вытекающим из особенностей функциональной схемы буровой установки БУ5000/320 БМ(ч), необходимо проверять параллельные объекты как неразрывную часть, т.к. параллельные объекты диагностирования имеют одинаковые время диагностирования и вероятность выхода из строя. Назовем это правой частью алгоритма.

Первую проверку необходимо выбирать исходя из двух условий:

• проверка должна делить алгоритм на две части;

• проверка должна иметь наименьшее время.

В левой части алгоритма также должен быть блок (с минимальными затратами времени), который поделит оставшуюся часть на две. Последующие проверки могут быть выполнены в соответствии с информационным методом поиска неисправностей.

Таким образом, выполнение всех вышеуказанных рекомендаций позволило получить алгоритм, который назван П-алгоритмом с использованием информационного метода. Данный алгоритм представлен на рис. 7. Для П-алгоритма диагностирования с использованием информационного метода средние затраты со-

ставят , Е) = 0,225.

Данные алгоритмы, как показал эксперимент, дают преимущества во времени по сравнению с традиционными алгоритмами, в данной ситуации - по сравнению с большим количеством параллельных объектов диагностирования.

Результаты сравнения средних затрат времени на поиск неисправностей известными методами и методами, предложенными автором, сведены в табл. 2.

Таблица 2

№ п/п Наименование C(Zo, E)

1 Метод предпочтений 0,392

2 Информационный метод 0,425

3 Метод множественного деления 0, 193

4 П - алгоритм с использованием информационного метода 0,288

Выводы. Рассмотрены различные алгоритмы поиска неисправностей для объекта диагностирования -СУЭП буровой установки БУ5000/320БМ(Ч).

Установлено, что разработанный П-алгоритм с использованием информационного метода имеет наименее минимальные средние затраты времени на поиск неисправностей относительно известных методов - С{1„, Е) = 0,288.

Библиографический список

1. Дунаев М.П. Экспертные системы для наладки электро- 2. Григорьев А.В., Осотов В.Н. Диагностика в технике. По-приводов. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2004. 134 с. нятия, цели, задачи // Электротехника. 2003. № 4.

УДК 63-83-52:621.314.27

МОДЕРНИЗИРОВАННЫЙ МЕТОД ПОИСКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ ДЛЯ УСТРОЙСТВ ПЛАВНОГО ПУСКА

© И.А. Мытник1

Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Приведен новый метод диагностирования устройства плавного пуска, который основан на использовании вре-мявероятностного метода с последующим поиском неисправностей по методу половинного деления при равных вероятностях технических состояний элементов и с учетом цен их элементарных проверок. Представлены функциональная схема устройства плавного пуска, граф алгоритма диагностирования, таблица для расчета средних затрат на определение одного состояния устройства плавного пуска, приведены сравнения. Ил. 4. Табл. 1. Библиогр. 6 назв.

Ключевые слова: устройство плавного пуска; алгоритм диагностирования; функциональная схема; методы поиска неисправностей; граф алгоритма диагностирования; средние затраты.

UPGRADED METHOD FOR SOFT STARTER TROUBLESHOOTING I.A. Mytnik

Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, Russia, 664074.

1Мытник Илья Александрович, аспирант кафедры электропривода и электрического транспорта, тел.: 89501254534, e-mail: [email protected]

Mytnik Ilya, Postgraduate of the Department of Electric Drive and Electric Transport, tel.: 89501254534, e-mail: ilya.mytnik.88 @ mail.ru

The paper presents a new method of diagnosing soft starters based on the application of a time probability method and subsequent troubleshooting by the bisection method under equal probabilities of element technical states and considering costs of their elementary checks. It gives a functional diagram of a soft starter, a diagnosis algorithm graph, a table to calculate average costs for determining one status of a soft starter. Comparisons are provided. 4 figures. 1 table. 6 sources.

Key words: soft starter; diagnosis algorithm; functional diagram; troubleshooting methods; graph of diagnosis algorithm; average costs.

Новый метод поиска неисправностей (РТ№ алгоритм) для устройств плавного пуска (УПП) использует комбинированный подход и включает в себя использование времявероятностного метода с последующим поиском неисправностей по методу половинного деления при равных вероятностях технических состояний элементов и с учетом цен их элементарных проверок.

Времявероятностный метод [1, 2, 6] используется при различных вероятностях технических состояний р(е) и разных ценах их элементарных проверок (в данном случае времени реализации проверки ^е)). Метод базируется на использовании функциональной модели объекта диагностирования (ОД), информации о вероятностях р(е) различных состояний ОД и времени реализации проверок Це) функциональных элементов.

Выбор минимальной совокупности элементарных проверок для данного метода осуществляется по таблице функций неисправностей или путем использования графотопологического способа. Последовательность проверок для времявероятностного метода диагностирования устанавливается в порядке уменьшения соотношения р(е)/ ^е).

Метод половинного деления [1, 3] основан на применении функциональной модели объекта диагностирования. Для определения неисправностей требуется контроль всех выходных параметров функциональных элементов I, , исключая последний. Таким образом, выбор контролирующих параметров для построения программы поиска не является обязательным, так как они заданы совокупностью элементов , 13 , ... 2Ы.1 и поэтому достаточно установить последовательность выбранных параметров при условии минимизации средних затрат по выражению [1]:

N К

С Ет ) = £[ р(в, г (ек )], (1)

I=1 к=1

где 10 - первая элементарная проверка алгоритма

К

диагностирования; ^ г е) - сумма времени элемен-

к=1

тарных проверок алгоритма диагностирования от 10 до 1к; р(е) - вес проверки нго функционального блока (0 < р(е) < 1, )=1, е е Е

i = 1

Т

Метод половинного деления имеет несколько модификаций.

Прежде чем приступить к рассмотрению нового метода диагностирования, рассмотрим метод половинного деления, а также времявероятностный метод, на которых базируется новый метод диагностирования. На основе данных методов были построены

алгоритмы диагностирования в виде графов для УПП. При разработке функциональной схемы УПП применяется традиционный диагностический подход.

Рассмотрим функциональную схему устройства плавного пуска, которая представлена на рис. 1, где обозначено: из - напряжение задания; ИП - источник питания (сеть 0,4 кВ); ис - напряжение питающей сети переменного тока; АВ - автоматический выключатель; иав - выходное напряжение автоматического выключателя; СЧ - силовая часть УПП; иупп - выходное напряжение УПП; Н - нагрузка; 1н - ток нагрузки; БП - блок питания УПП; ибп - выходное напряжение блока питания УПП; СУ - система управления УПП; ПУ - пульт управления УПП; иу - напряжение управления.

Рис. 1. Функциональная схема УПП

Метод половинного деления. На рис. 2 представлен граф алгоритма диагностирования УПП по методу половинного деления при равных вероятностях технических состояний элементов и с учетом цен

их элементарных проверок [4] , где © - элементарная проверка нго функционального блока, —1— и - результаты этой проверки (испра-

0

Рис. 2. Граф алгоритма диагностирования УПП по методу половинного деления

вен/неисправен), —I—- номер неисправного блока.

В качестве цены элементарной проверки взято время реализации проверки. Первой выполняется проверка 2к, делящая ОД на части, суммы времени элементарных проверок которых близки к 0,5:

к N

Ё '(е ) « X '(е) « 0,5,

г=1

г = к+1

где

Г (ег ) = 1.

(2)

Время реализации проверки проверки для элементов УПП указано в таблице. Первой выполняется проверка 17. Каждая новая проверка выбирается таким образом, чтобы выполнялось соотношение (2).

Средние затраты на определение одного состояния УПП по данному методу могут быть найдены по выражению (1) и равны 0(10, ЕТ)= 0,4435.

Данные для расчета взяты из таблицы, где строки р(е) и 1(е) сформированы по [5], данные для остальных строк получены расчетным путем по формулам, приведенным в [1].

Расчетные данные для диагностирования УПП

/ 1 2 3 4 5 6 7

Р(е) 0,05 0,05 0,45 0,15 0,15 0,08 0,07

Це) 0,07 0,05 0,08 0,15 0,45 0,1 0,1

№ 0,2 0,25 0,17 0,1 0,03 0,125 0,125

Б(е) 0,125 0,15 0,31 0,125 0,09 0,1 0,1

р(е )Д(е) 0,7143 1 5,625 1 0,33 0,8 0,7

Времявероятностный метод диагностирования. Граф алгоритма диагностирования по вре-мявероятностному методу [1, 2] (РТ-алгоритм) показан на рис. 3.

Соотношения р(е)И(е) для элементов УПП указаны в таблице.

Первой выполняется проверка 23, обладающая

наибольшим соотношением р(е)И(е), затем проверка 14_ 12 и т.д. Длина алгоритма диагностирования составляет от 2 до 6 шагов.

Рис. 3. Граф РТ-алгоритма диагностирования УПП

Средние затраты на определение одного состояния УПП по данному методу могут быть найдены по выражению (1) и равны 0(10, ЕТ)= 0,6529.

Модернизированный метод поиска неисправностей (РТМ-алгоритм) для устройств плавного пуска. Как уже было сказано выше, данный метод использует комбинированный подход и включает использование времявероятностного метода с последующим поиском неисправностей по методу половинного деления при равных вероятностях технических со-

7

г =1

стояний элементов и с учетом цен их элементарных проверок.

Таким образом, данный метод предполагает первой выполнять проверку того функционального блока системы УПП, у которого соотношение р(е)/1(е) является самым наибольшим. Затем выполняется провер-

горитма диагностирования составляет от 1 до 4 шагов.

Используя данные из таблицы, можно определить средние затраты на определение одного состояния УПП по данному методу, которые могут быть найдены по выражению (1) и равны С(10, ЕТ)= 0,196. Граф РТ^алгоритма диагностирования показан на рис. 4.

Рис. 4. Граф РТ^алгоритма диагностирования УПП

ка 2к, делящая ОД на части, суммы времени элементарных проверок которых близки к 0,5, в соответствии с выражением (2)

Первой выполняется проверка 23, обладающая наибольшим соотношением р(е)/ 1(е). Затем выполняется проверка 22, которая делит ОД на 2 части, суммы времени элементарных проверок которых близки к 0,5. Далее выполняется проверка 21 и 26 и т.д. Длина ал-

Вывод. Представлен новый метод диагностирования (РТ^алгоритм), который превосходит метод половинного деления, а также времявероятностный метод диагностирования по критерию средних затрат на определение одного состояния УПП. Исследования показали, что данный метод можно использовать для наладки любых систем электроприводов.

Библиографический список

1. Дунаев М.П. Экспертные системы для наладки электроприводов. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2004. 138 с.

2. Осипов О.И., Усынин Ю.С. Техническая диагностика автоматизированных электроприводов. М.: Энергоатомиз-дат, 1991. 160 с.

3. Карибский В.В., Пархоменко П.П., Согомонян Е.С. Техническая диагностика объектов контроля. М.: Энергия, 1967. 80 с.

4. Мозгалевский А.В., Гаскаров Д.В. Техническая диагностика. М.: Высшая школа, 1975. 207 с.

5. Гемке Р.Г. Неисправности электрических машин: учеб. для вузов. Л.: Энергия, 1975. 296 с.

6. Кудрицкий В.Д., Синицина Н.А., Чинаев П.И. Автоматизация контроля радиоэлектронной аппаратуры. М.: Советское радио, 1977. 256 с.