Словари неполадок

Диагностирование неполадок облегчается в том случае, если для их классификации и анализа используется один из методов распознавания образов. Известно [157], что для диагностики неполадок используются три метода словари неполадок, кластерный анализ и анализ шумов и вибраций. Остановимся на алгоритме использования словарей неполадок. [c.265]

Словарь неполадок известен как таблица состояний, таблица решений или матрица распознавания. Он является основой для классификации. Наиболее эффективно его заполнение результатами контрольных измерений, выполненных одновременно по нескольким переменным, возможно через последовательные промежутки времени. [c.265]

Для оценки степени сложности составления словаря неполадок предположим, что измеряются только две переменные величины и каждая из них может принять только два дискретных значения + (высокий уровень) и — (низкий уровень) в соответствии с некоторым критерием. Для представления измерения нормального результата используем обозначение О . [c.266]

На рис. VI. 11 приведено диагностическое дерево решений для рассматриваемого примера. В табл. VI. приведен словарь неполадок, соответствующий дереву решений (таблица решений). Решение имеет комбинаторный характер. Число исходов (см. рис. VI.II и табл. VI.I) равно 3 = 9. С увеличением числа переменных число ситуаций быстро растет. Для восьми переменных и трех уровней измерения общее число ситуаций составляет 3 = 6561. Таким образом, даже при использовании ЭВМ для обработки большого числа измерений трудно подготовить такой словарь и хранить все ситуации, если количество переменных и число уровней квантования становятся большими. На примере, который будет разобран ниже, показаны приемы уменьшения размера словаря в реальных условиях. [c.266]

Для эффективного использования словаря неполадок необходимо определить [c.266]

Таблица VI. . Словарь неполадок

В работе [158] представлен пример использования словарей неполадок химических установок и указаны две проблемы, возникающие перед химиком, желающим использовать словарь неполадок, а именно [c.267]

Число и вид измерений зависят от объема и вида требуемой информации. Главная проблема на практике состоит в том, как понизить размер словаря неполадок. Словарь неполадок, составленный для контролирования состояния системы, можно привести к приемлемым размерам, если использовать предшествующую информацию о системе и метод декомпозиции. Система делится на отдельные независимые элементы. Для каждого из них строят дерево и словарь неполадок, причем дерево неполадок выделенного элемента образует блок в дереве неполадок всей установки. При этом существенным образом понижается размерность задачи. Рассмотрим простой пример. В установке производится 20 измерений. Если ее разделить на 5 элементов, по 4 измерения на каждый, то при построении полной матрицы для кавдого элемента в общей сложности получится 3 -5 = 405 столбцов, при построении полной матрицы всей системы 320 = 3 87 X 10 столбцов. [c.267]

Табл. VI.3 представляет собой окончательный словарь неполадок. Она является полной в том смысле, что в ней содержатся все комбинации для каждой группы переменных. Всего в ней содержится 51 комбинация, из которых 17 — нормальные состояния, 22 — неисправные состояния, а 12 — аномальные состояния. Каждое событие определено в табл. VI.4. Отметим, что полная таблица решений должна была бы содержать семь измерений на трех уровнях и пять измерений на двух уровнях, что приводит к общему числу столбцов 3 X 2 = 69 984. [c.268]

В этой главе мы рассматриваем обнаружение и диагностику неполадок как проблему распознавания образов. Сначала объясняется, что такое образ, затем описываются три общих метода для классификации и анализа образов 1) словари неполадок 2) кластерный анализ и 3) анализ шумов и вибраций. Каждый из указанных методов играет свою определенную роль при диагностировании неполадок, существенно отличаясь от тех методов, которые обсуждались в предыдущих главах. [c.221]

Для примера рассмотрим рис. 6.1, на котором представлены И измерений температуры, давления и концентрации девяти компонентов. Концентрические окружности изображают величины нормализованных (по их стандартным отклонениям) измерений. На каждом рисунке показаны две фигуры (1) область, обведенная тонкой линией, представляет нормальную работу, в то время как толстыми линиями обозначены границы выборки, которая подлежит проверке (2). Очевидно, что существуют трудности при таком], наложении, однако могут быть подготовлены словари неполадок для распознавания образов с помощью электронно-вычислительной машины (см. раздел 6.2). [c.222]

В разделе 6.2 мы рассматриваем словари неполадок во временной и в частотной областях как средство для классификации образов и последующего диагностирования. В разделе 6.4 подобным же образом разбираются образы, получаемые по [c.226]

Диагностирование неполадок облегчается в том случае, когда измерения делаются по нескольким переменным одновременно (или почти одновременно), возможно, через последовательные промежутки времени. На основе системы выборочных измерений инженер может отнести выборку к конкретному классу и начать, если необходимо, действия по исправлению неполадки. Словарь неполадок (известный также как таблица состояний, таблица решений или матрица распознавания) может помочь в классификации, однако, к сожалению, его сложность резко увеличивается с ростом числа измеряемых переменных, и поэтому такой вспомогательный инструмент имеет ограничения, даже в случае его перевода на машинный язык. [c.227]

Словари неполадок во временной области [c.227]

Для того чтобы понять степень сложности составления словаря неполадок, предположим, что измеряются только две переменные и каждая может принять значения -f (высокий уровень) или —(низкий уровень) в соответствии с некоторым критерием. Мы используем символ О для представления случаев, когда результат измерения давал нормальное значение. На рис. 6.6 приведены дерево решений и соответствующий словарь неполадок (таблицу решений) для этого случая. Обратите внимание на комбинаторный характер решений. Число исходов на рис. 6.6 равно 3 = 9. Если бы имелось 8 переменных для измерения и три уровня измерений, то количество ситуаций составляло бы 3 = 6561 Таким образом, даже при использовании электронно-вычислительной машины для обработки большого числа измерений и векторов признаков практически трудно подготовить словарь и хранить все ситуации, если количество переменных и число уровней квантования становится лишь умеренно большими. Пример 6.2 показывает, что может быть сделано для уменьшения размера словаря в реальных случаях. [c.227]

Для эффективного использования словаря неполадок необходимо принять ряд решений, касающихся [c.227]

Рис. 6.6. Дерево решений для обнаружения неполадок и соответствующий словарь неполадок (таблица решений).

Метод словарей неполадок и его приложения иллюстрируется двумя приведенными ниже примерами. [c.229]

Для диагностирования неполадок может быть использована табл. П6.1.2, в которой представлены области параметров и соответствующие классы неполадок. Для каждого параметра в таблице указано две или три области, обозначенные для словаря неполадок как 1, О и —1. [c.229]

Пример 6.2. Обнаружение и диагностирование неполадок в химической установке с использованием словарей неполадок [c.231]

Рис. П6.2.1 и соответствующая ему табл. П6.2.1 иллюстрируют связь элементов словаря неполадок с процессом в промежуточной емкости. Последствия происшедших

Например, исход 5 в табл. П6.2.1 есть состояние, при котором величина, показываемая fl, находится внутри ее нормальных границ, Ух — в открытом состоянии, а величина показываемая — в области ее верхних значений. Этот набор условий объясняется в строке события символом состояния устройства, обозначенным А. Таким образом, вектор признаков [НОВ] описывает набор условий, который констатирует существование события (А) или нескольких событий, соответствующих устройству на рис. П6.2.1. Полный набор векторов признаков образует матрицу, которая представляет собою словарь неполадок. [c.232]

ТАБЛИЦА П6.2.1. Словарь неполадок для устройства, изображенного на рис. П6.2.1 [c.232]

В контуре регулирования измерения регулируемой переменной и регулирующего воздействия не являются независимыми, поэтому одно из этих измерений можно не принимать во внимание при построении словаря неполадок. В примере, приведенном на рис. П6.2.1, количество столбцов может быть уменьшено до 3 = = 27 благодаря использованию или но не их обоих. Вообще говоря, [c.233]

Таким образом, элемент, состоящий из буферной емкости и ее регулятора, может быть полностью описан словарем неполадок в табл. П6.2.4, который включает 24 комбинации, каждая из которых имеет максимум два существенных состояния. [c.235]

Изучить процесс, чтобы установить его основные части. Частью может быть самостоятельный блок установки, например контур регулирования. Из наблюдений за работой установки выявляются основные группы элементов установки, которые обнаруживают функциональную независимость, и строится диаграмма потоков, связывающая эти элементы. Элементы, которые эффективно изолируют части системы (например, такие элементы, как регулирующие контуры, рассчитанные на поддержание нормального состояния, или буферные объемы), должны включаться в качестве самостоятельных групп. Это обстоятельство является решающим, если словарь неполадок предназначен для того, чтобы оказать помощь в раннем обнаружении неполадок. [c.235]

Построить словарь неполадок, в котором столбцы включают в себя не только все ненормальные события, но также и нормальные плюс функционально невозможные события. Определить для каждого события, отражает ли оно 1) нормальное состояние, 2) неисправное состояние или 3) аномалию. (Аномалия определяется как комбинация сигналов, которая не имеет физического смысла по условиям работы установки и поэтому указывает на ошибки в измерениях в отсутствие такой ситуации измерения считаются правильными.) Столбцы, представляющие нормальное состояние, выбираются из матрицы и объединяются в один столбец, обозначаемый ИНАЧЕ . Результатом этого этапа является получение словаря, который фокусируется в боль- [c.235]

Список событий в словаре неполадок должен быть сопоставлен с первоначальным списком, получившимся в результате изучения установки. Любые события, не вошедшие в столбцы словаря, будут запутывать связи между элементами установки. Например, входные температуры можно трактовать двояко — и как температуру потока, поступающего в данный элемент установки из предыдущего ее элемента, и как температуру потока, отходящего от данного элемента установки на последующий ее элемент. Или еще пример — в случае системы трубопроводов алгебраическая сумма падений давления вдоль каждого замкнутого контура должна быть равна нулю, и поток, поступающий к любому месту соединения труб, должен быть равен отходящему потоку. Если в результате связей между элементами установки получается большое число правил, то первоначальную разбивку следует, вероятно, пересмотреть. [c.237]

ТАБЛИЦА П6.2.6. Словарь неполадок для установки димеризации олефинов [c.242]

Словарь неполадок в частотной области [c.245]

Ниже на примере мы покажем использование в словаре неполадок характерных признаков, полученных из графика Боде (отклонения амплитуды и фазового угла в зависимости от частоты). [c.245]

Пример 6.3. Обнаружение застойной зоны мертвого пространства) с помощью словаря неполадок в частотной области [c.245]

Для каждого вида неполадок были сопоставлены импульсная и частотная характеристики, а фазовый угол и отношение амплитуд частотной характеристики были выбраны в качестве классификаторов при составлении словаря неполадок. Как лучший способ получения динамических данных предложено импульсное воздействие, а для получения частотной характеристики по данным во временной области может быть применено быстрое преобразование Фурье. [c.246]

Авторы [1581 дают следующие комментарии к словарю неполадок. Если бы функция насоса и трубопровода была описана тремя переменными III, IV и VII, в результате получилось бы 27 комбинаций при наличии трех уровней состояний для каждой переменной. Однако III и IV взаимосвязаны, и если III Ф IV (условие III = = IV — это нормальное условие), то может существовать лишь один из двух случаев либо протечка (III > IV), либо анамалия (III < IV). Любая комбинация считается возможной, если имеет разумное физическое объяснение. [c.268]

Таблица VI.3. Словарь неполадок для установки димеризации олефннэв [c.272]

Словари неполадок - Кластерный анализ - Акустический контроль - Анализ вибрации - Визуальное наблюдение - Модели во временной области - Модели в частотной областг -Без моделей - Анализ временных рядов - Отсутствие пересечения - Анализ тренда [c.21]

Элементарные границы, полученные при одной какой-либо частоте, непригодны для эффективного обнаружения неполадок. Вместо этого необходимо подготовить словарь неполадок, в котором приводятся границы при нескольких различных частотах, как показано в примере 5.5, или рассмотреть более сложные характеристики отношения амплитуд или фазы, такие как крутизна частотной зависимости, диапазон частот при заданной крутизне (полоса пропускания), смещение частоты среза и т. д. Тауил и Пейн [72] проиллюстрировали некоторые возможные случаи. [c.200]

Беренблат и Уайтхауз указывают, что главная проблема на практике состоит в том, как понизить размер словаря неполадок. Они показали (подобно тому, как это сделано ниже), что с использованием предшествующих знаний о системе можно привести к разумным размерам словарь неполадок, составленный для контролирования состояния системы. [c.232]

Рассмотрим схему на рис. П6.2.1. Она включает в себя контур управления с обратной связью, который регулирует скорость потока на выходе для поддержания более или менее постоянного уровня в емкости. В дополнение к этому измеряются скорости входного и выходного потоков. Значения каждой указанной переменной могут быть разделены, скажем на три области высокий уровень (или открытое состояние) нормальный уровень низкий уровень (или закрытое состояние). Если выписать все векторы признаков, то словарь неполадок будет содержать 3 = 81 столбец. Несмотря на то, что можно легко построить такую полную матрицу, усилия по обработке информации не соответствовали бы тривиальности описываемого процесса. Вместе с тем, как показано далее, Беренблат и Уайтхауз приводят несколько способов, с помощью которых словарь неполадок можно сократить до приемлемых размеров без ущерба для его полноты или непротиворечивости. [c.233]

До сих пор словари неполадок были составлены применительно к частным Случаям и еще не уделялось внимание методам выбора необходимых измерений. Беренблат и Уайтхауз описали также следующие формальные процедуры для составления словарей неполадок. [c.235]

При разработке словаря неполадок предполагается, что измерения проводятся правильно. Разумеется, измерения могут быть неверными, и, следовательно, таблица решений может показать событие, которое в действительности не появилось. Или же таблица может не показывать событие, которое появилось. Вопрос о том, какое влияние эти ошибки (первого и второго рода, соответственно) оказывают на процесс, должен рассматриваться отдельно для каждого события. Если измерения существенно более надежны, чем сам процесс, то никакие дальнейшие усложнения, вообще говоря, неоправданы. Вместе с тем, если правило показывает, что имеет место аварийная или близкая к ней ситуация, то для уменьшения вероятности ложной тревоги в дерево неполадок могут быть включены дополнительные правила, предусматривающие повторные измерения (либо косвенные измерения). [c.237]

Беренблат и Уайтхауз дали следующие комментарии к словарю неполадок. Могло случиться, что функция насоса и трубопровода была бы описана тремя переменными Рх, р2 и VI, и в результате получилось бы 27 комбинаций, если бы каждая переменная имела три уровня состояния. Однако Рх и Р взаимосвязаны, и если [c.237]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология