Синтез алгоритма диагностики работы электроприводов камеры сушки по датчикам температуры

Цель исследования. Разработка метода оценки состояния электроприводов камеры сушки на основе архивных данных с температурных датчиков. Метод включает в себя использование архивных данных, анализ и определение корреляции между изменениями температуры и влажностью воздуха с техническим состоянием вентиляторов и воздушных клапанов. Разработанная математическая модель функционального блока диагностики должна работать в режиме реального времени на основании текущих показаний температуры.

Методы. Метод основан на исследовании экспериментальных данных с применением узкополосных фильтров, блоков усреднения и корреляционных функций для сопоставления спектральных составляющих сигнала управления и отклика в виде температуры на факт совпадения.

Результаты. На основании результатов исследования реализовано техническое решение для ПЛК, позволяющее определить неисправность работы электроприводов камеры сушки без использования дополнительных датчиков потока воздуха и положения заслонок. Решение основано только на данных температурных датчиков. Тестирование работы блока диагностики выполнено в ручном режиме, когда исполнительные элементы не подчиняются контроллеру.

Заключение. Метод может быть полезен для разработчиков систем управления камерами сушки пиломатериалов, поскольку позволяет получать дополнительную диагностическую информацию о технологическом процессе, повышая надёжность системы управления в целом.

1. Степка О. Г., Маковецкий Ф. А. Компьютерное моделирование и экспериментальное исследование процесса микроволновой сушки древесины // Актуальные научные исследования в современном мире. 2021. №. 4-2. С. 215-221. URL: https:// elibrary.ru/item.asp?id=45842964

2. Energy saving in a convective dryer by using novel real-time exergy-based control schemes adjusting exhaust air recirculation / S. Zohrabi, M. Aghbashlo, S.S. Seiiedlou, H. Scaar, J. Mellmann // Journal of Cleaner Production. 2020. № 120394. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.120394.

3. Рудак О. Г., Короб А. Ю. Исследование характера изменения влажности поверхностных и внутренних слоев древесины сосны при прогреве в ненасыщенной среде // Труды БГТУ. Сер. 1, Лесное хоз-во, природопользование и перераб. возобновляемых ресурсов. 2021. № 1 (240). С. 162–168. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=44694941

4. Гороховский А. Г., Шишкина Е. Е. Синтез оптимальной по быстродействию системы управления сушкой пиломатериалов // Системы. Методы. Технологии. 2021. № 1 (49). С. 98-103. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=44831201

5. Барахоев М. Н. Сравнительная характеристика способов сушки древесины и определение оптимального варианта среди них // Взгляд молодых исследователей: лесной комплекс, экономика и управление. Красноярск, 2019. С. 13-18. URL: https:// elibrary.ru/item.asp?id=41437883

6. Савин А. М., Степанова П. А., Шевелева Е. В. Автоматизация процесса сушки пиломатериалов в вакуумных сушильных камерах // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2018. Т. 6. №. 5 (49). С. 126-129. URL:https://elibrary.ru/item.asp?id=36702389

7. Анализ влияния различных факторов на скорость осциллирующей вакуумнокондуктивной сушки пиломатериалов / Ш.Р. Мухаметзянов, П.А. Кайнов, А.Х. Сафиуллина, П.М. Мазуркин. Воронеж, 2017. С. 8. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=29214599

8. Zheng Z., Keqi W. RBF based sliding mode control method for lumber drying system // Wood and fiber science. 2019. Vol. 51. No. 3. https://doi.org/10.22382/wfs-2019-028

9. Нгуен В. В., Шилин А. А., Момот П. М. Метод измерения влажности пиломатериала, реализуемый на ПЛК // Известия Юго-Западного государственного университета. 2021; 25(1): 110-121. https://doi.org/10.21869/2223-1560-2021-25-1-110-121.

10. Максименко В. А., Евдокимов В. С., Калита В. С. Разработка метода низкотемпературной сушки древесины // Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства. 2020. С. 176-177. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=42638236

11. Максименко В. А., Евдокимов В. С., Ракша И. С. Опытно-экмпериментальная камера для низкотемпературной сушки древесины // Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства. 2021. С. 88-89. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=44809521

12. Касимов Д. В., Заргарян Ю. А. Основные принципы работы систем регулирования температуры и влажности // Вестник молодёжной науки России. 2021. №. 2. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=46710429

13. Куракова П. С., Воропай Н. Н. Сравнение температуры воздуха по данным разных измерительных приборов // Двенадцатое Сибирское совещание и школа молодых ученых по климатоэкологическому мониторингу. Томск, 2017. С. 217-218. URL:https://elibrary.ru/item.asp?id=30609906

14. Компьютерное моделирование визуальных интерфейсов виртуальных инструментов и приборов / В.М. Дмитриев, Т.В. Ганджа, В.В. Ганджа, С.А. Панов // Научная визуализация. 2016. Т. 8. №. 3. С. 111-131. URL: http://sv-journal.org/2016-3/09/?lang=ruhttps://elibrary.ru/item.asp?id=26460847

15. Cracking the code: real-time monitoring of wood drying and the occurrence of cracks / H. P. Botter-Kuisch, J. Van den Bulcke, J. M. Baetens, J. Van Acker // Wood Science and Technology. 2020. https://doi.org/10.1007/s00226-020-01200-6

16. Nasr M. R. et al. Experimental methods for detecting frosting in cross-flow air-to-airenergy exchangers // Experimental Thermal and Fluid Science. 2016. Т. 77. С. 100-115. https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2016.04.009

17. Shilin A. et al. IA method for measuring the amount of hoar frost formation in the recuperation channels of ventilation systems using the adjustable mathematical model of this process // MATEC Web of Conferences. EDP Sciences, 2017. Т. 141. С. 01032. https://doi.org/10.1051/matecconf/201714101032

18. Куликов Р. С., Царегородцев Д. В. Модифицированный алгоритм адаптивного фильтра // Электронные средства и системы управления. 2017. №. 1-1. С. 30-32. URL:https://www.elibrary.ru/item.asp?id=30732318

19. Хохловский В. Н. и др. Совершенствование процесса разработки программного обеспечения для ПЛК путем генерации кода из созданной математической модели объекта управления // Modern Science. 2020. №. 9-2. С. 347-359. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44003815

20. Иванова В. Р., Иванов И. Ю., Киселев И. Н. Разработка автоматизированной системы управления с использованием языка программирования стандарта МЭК 61131-3 // Энергобезопасность и энергосбережение. 2020. № 6. С. 44-49. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44401104