Moduł 8: Zdalna diagnostyka i obsługa systemów mechatronicznych. Projekt UE Nr MINOS, Realizacja od 2005 do 2007

Transkrypt

1 Mechatronika Moduł 8: Zdalna diagnostyka i obsługa systemów mechatronicznych Podręczniki (Koncepcja) Jerzy Jędrzejewski Politechnika Wrocławska, Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji, Wrocław, Polska Projekt UE Nr MINOS, Realizacja od 2005 do 2007 Europejski Projekt transferu innowacji dla dodatkowej kwalifikacji Mechatronika dla specjalistów w zglobalizowanej produkcji przemysłowej. Ten projekt został zrealizowany przy wsparciu finansowym Komisji Europejskiej. Projekt lub publikacja odzwierciedlają jedynie stanowisko ich autora i Komisja Europejska nie ponosi odpowiedzialności za umieszczoną w nich zawartość

2 Partners for the creation, evaluation and dissemination of the MINOS and the MINOS** project. - Chemnitz University of Technology, Institute for Machine Tools and Production Processes, Germany - np neugebauer und partner OhG, Germany - Henschke Consulting, Germany - Corvinus University of Budapest, Hungary - Wroclaw University of Technology, Poland - IMH, Machine Tool Institute, Spain - Brno University of Technology, Czech Republic - CICmargune, Spain - University of Naples Federico II, Italy - Unis a.s. company, Czech Republic - Blumenbecker Prag s.r.o., Czech Republic - Tower Automotive Sud S.r.l., Italy - Bildungs-Werkstatt Chemnitz ggmbh, Germany - Verbundinitiative Maschinenbau Sachsen VEMAS, Germany - Euroregionala IHK, Poland - Korff Isomatic sp.z.o.o. Wroclaw, Polen - Euroregionale Industrie- und Handelskammer Jelenia Gora, Poland - Dunaferr Metallwerke Dunajvaros, Hungary - Knorr-Bremse Kft. Kecskemet, Hungary - Nationales Institut für berufliche Bildung Budapest, Hungary - Christian Stöhr Unternehmensberatung, Germany - Universität Stockholm, Institut für Soziologie, Sweden Zawartość Szkolenia : moduły 1 8 (podręczniki, ćwiczenia i rozwiązania do ćwiczeń dla): Podstawy/ Kompetencje międzykulturowe, zarządzenie projektem/ Fluidyka / Napędy Elektryczne i Sterowanie / Elementy Mechatroniki/ Systemy i Funkcje Mechatroniki/ Logistyka, Teleserwis, Bezpieczeństwo/ Zdalne Zarządzanie, Diagnostyka **: moduły 9 12 (podręczniki, ćwiczenia i rozwiązania do ćwiczeń dla): Szybkie Prototypowanie / Robotyka/ Migracja/ Interfejsy Wszystkie moduły dostępne są w następujących językach: Polski, Angielski, Hiszpański, Włoski, Czeski, Węgierski i Niemiecki W celu uzyskania dodatkowych informacji proszę się skontaktować z Chemnitz University of Technology Dr.-Ing. Andreas Hirsch Reichenhainer Straße 70, Chemnitz phone: + 49(0) fax: + 49(0) minos@mb.tu-chemnitz.de or

3 Spis treści: 1 Cele i zadania zdalnej diagnostyki i serwisu Istota, składniki i działanie systemu diagnostycznego Istota, składniki i działanie systemu diagnozowania serwisowego Kierunki rozwoju

4 4

5 1 Cele i zadania zdalnej diagnostyki i serwisu Współczesne systemy maszynowe cechuje wysoki poziom automatyzacji. Stosowane w tej automatyzacji systemy sterowania realizują swoje zadania na podstawie rozkazów generowanych w mikroprocesorach, procesorach bądź komputerach. Rozkazy te, czyli decyzje sterownicze są podejmowane w oparciu o sygnały sensorów rozmieszczonych w elementach wykonawczych systemów mechatronicznych, informujących o stanie tych elementów i przebiegu realizowanych zadań. Są one podstawą do wnioskowania o prawidłowości działania samych systemów i realizowanych zadań (procesów) oraz oceny intensywności ich zakłóceń, które wymagają aktywnej minimalizacji oraz kompensacji wywołanych nimi błędów. Samo sterowanie odbywa się zgodnie z algorytmem, który uwzględnia wszystkie czynniki decydujące o prawidłowości działania systemu mechatronicznego i realizowanych procesów. W wielu przypadkach funkcje sterownicze realizowane są w sposób inteligentny z zastosowaniem odpowiednich narzędzi sztucznej inteligencji. Inteligentne może być diagnozowanie pojedynczego sytemu mechatronicznego całych maszyn i procesów, a także nadzorowanie prawidłowości działania systemów mechatronicznych i maszyn. Ponadto inteligentne może też być ich diagnozowanie dla celów serwisowych. Pojawiające się w czasie eksploatacji maszyn nieprawidłowości ich działania i uszkodzenia, skutkują dla użytkowników dużymi kosztami opóźnień produkcyjnych, przestojów i napraw. Zrodziło to potrzebę ciągłego monitorowania działania maszyn i procesów, prognozowania zakłóceń i działań zapobiegających pogorszeniu jakości procesów, a także podejmowania zaplanowanych w oparciu o te prognozy niezbędnych działań naprawczych. Monitorowanie takie przeprowadza się coraz częściej zdalnie i zdalnie podejmowane są decyzje, a nawet i działania serwisowe. W wielu przypadkach konieczność zdalnego monitorowania i serwisowania wynika stąd, że niezbędną głęboką wiedzę do oceny niestandardowych zakłóceń, ich skutków i podejmowania decyzji serwisowych, mają tylko producenci modułów i całych systemów mechatronicznych. Zadaniem zdalnej diagnostyki jest przekazanie bezprzewodowo na małą bądź znaczną odległość sygnałów diagnostycznych o wymaganej informacyjności, z obiektu diagnozowanego do bliskiego lub dalekiego odbiornika, stacji monitorującej lub centrum monitorowania. Odpowiedni system wnioskowania, inteligentny system doradczy lub ekspert oceni zakłócenia i podejmie decyzje serwisowe. Zdalnie generuje on prognozy i ocenia aktualne odchylenia od prawidłowego działania oraz identyfikuje postępującą degradację parametrów eksploatacyjnych, z wymaganą dokładnością i prawdopodobieństwem. Odpowiedzią układu diagnozowania są wnioski diagnostyczne, które są podstawą do podejmowania decyzji serwisowych. 5

6 Zadaniem zdalnego systemu serwisowania jest: - Zapobieganie nadmiernemu pogorszeniu parametrów pracy systemów mechatronicznych (maszyn i urządzeń) poprzez redukcję zakłóceń i kompensację błędów. - Przewidywanie nadmiernych błędów i uszkodzeń przed ich wystąpieniem, umożliwiające przeprowadzenie działań naprawczych w sposób zaplanowany i przygotowany tak, by ich skutki ekonomiczne były jak najmniejsze (działanie inteligentne). - Optymalne planowanie zadań serwisowych w okresach eksploatacji najkorzystniejszych dla użytkownika. Rewolucją w zakresie zdalnej diagnostyki jest opanowanie metody zarówno bezprzewodowego zasilania sensorów, jak i odbioru ich sygnałów diagnostycznych. Pozwoliło to na miniaturyzację systemów pomiarowych, usprawnienie pomiarów oraz stworzyło możliwość wnikania sensorami w strukturę obiektów zgodnie z potrzebami diagnozowania. Zdalne połączenie sensorów z sieciami komunikacyjnymi dało prawie nieograniczoną możliwość sterowania procesem diagnozowania, operując nie tylko pojedynczymi sensorami, ale również grupami sensorów. Pozwoliło również na wykorzystywanie informacji z sensorów zarówno przez układy sterujące jak i diagnozujące oraz prognozujące. Ma to szczególne znaczenie w diagnozowaniu elementów, modułów i systemów mechatronicznych. 6