طراحي و نوسازي شبکه ابزاردقيق فرآيندهاي صنعتي جهت دستيابي به مونيتورينگ کارآمد:پروژه متلب

پایان نامه آماده :مونيتورينگ فرآيند آماري يک شيوة مؤثر در آناليز داده ها براي شناسايي هرگونه شرايط غيرعادي در کنترل و عمليات فرآيند شيميايي مي باشد. تأسيسات فرآيند، در حال حاضر حجمهاي بزرگي از داده هاي ثبت شده را دارا مي باشند. بهره برداري از اين داده ها ، عمل حياتي در عمليات موفقيت آميز در هر فرآيند صنعتي دراز مدت مي باشد.

در طول بيشتر از يک دهه ، کوششهاي پژوهشي قابل توجهي روي توسعۀ متدهاي مونيتورينگ آماري متمرکز بوده است که مي تواند منابع اطلاعاتي اصلي را از درون داده هاي اندازه گيري شدة چندمتغيري، استخراج نمايد. تحليل اجزاي مستقل ، اخيرًا متد آماري توسعه يافته اي براي يادآوري متغيرهاي نهفتۀ مستقل مي باشد که يک فعاليت را راه اندازي مي کند، اما بطور مستقيم قابل اندازه گيري نمي باشد، بنابراين براي استنتاج کردن اين متغيرها طبيعي است که مونيتورينگ مبتني بر تحليل اجزاي مستقل مي تواند در مونيتورينگ فرآيند مؤثر باشد.

از سوي ديگر، هر زمان که فرآيند با خطا مواجه مي شود، اثر اين خطا در همه يا برخي از متغيرهاي فرآيند انتشار مي يابد. رؤيت پذيري مؤثر علائم اين خطاها از طريق يک سيستم اندازه گيري براي تعيين علل ريشه اي در رفتار مشاهده شده ، شبکۀ سنسوري با طراحي خوب را ايجاب مي کند.

پایان نامه آماده بنابراين کارايي سيستم مونيتورينگ تشخيصي، بطور جدي به جايابي سنسورها براي مونيتور کردن اکثر خطاهاي مربوط به متغيرهاي فرآيند، وابسته است . با صدها متغير فرآيند در دسترس براي اندازه گيري در تأسيسات شيميايي، انتخاب موقعيتهاي سنسور بهينه و حياتي ، يک مسئلۀ منحصربفرد را مطرح مي کند.

در صنايع فرآيند و کارخانجات صنعتي ، پيشرفت زيادي بمنظور توليد محصولات با کيفيت بالاتر براي کاهش نرخهاي عدم قبول ( رد ) محصولات معيوب و براي برآورده کردن فزايندة ايمني هاي شديد ( دقيق ) و تنظيمات محيطي صورت گرفته است . عملياتهاي فرآيندي که در يک زمان به نظر قابل قبول مي رسند ، ديگر مناسب نمي باشند . براي رسيدن به استانداردهاي بالاتر ، فرآيندهاي صنعتي مدرن حاوي تعداد زيادي از متغيرهاي عملياتي تحت کنترل حلقه بسته مي باشند . کنترل کننده هاي فرآيند استاندارد ( کنترل کننده هاي

PID، کنترل کننده هاي مدل پيش بين و غيره .) براي حفظ و نگهداري رضايت بخش عملياتها بوسيلۀ جبران اثرات اختلالات و تغيير دادن رخداد در فرآيند طراحي مي شوند. در حاليکه اين کنترل کننده ها مي توانند انواع بسياري از اختلالات را جبران کنند . تغييراتي در فرآيند وجود دارند که کنترل کننده ها نمي توانند بطور مناسب با آن رفتار کنند. اين تغييرات خطاها ناميده مي شوند.

به صراحت يک خطا بصورت يک انحراف غير مجاز از حداقل يک خصوصيت ويژه يا متغير سيستم ، تعريف مي شود. انواعي از خطاهاي رخداده در سيستم هاي صنايع شامل تغييرات پارامتر فرآيند، تغييرات پارامتر، مسائل (مشکلات ) actuator و مشکلات سنسور مي باشد . آلودگي کاتاليزور و مسدود شدن heat exchanger، مثالهايي از تغييرات پارامتر فرآيند مي باشد .

تغيير پارامتر اختلال مي تواند يک تغيير خيلي زيادي در غلظت جريان تغذيۀ فرآيند يا در دماي محيط باشد.

يک مثال از مشکل محرک ، ولو داراي چسبندگي مي باشد و سنسوري که اندازه گيريهاي باياس شدة توليد مي کند ،يک مثال از مشکل سنسور مي باشد. براي اطمينان از اينکه عملياتهاي فرآيند ، مشخصات عملکردي را برآورده مي سازند، خطاها در فرآيند نياز به آشکارسازي، تشخيص و حذف شدن دارند. اين کارها مربوط به مونيتورينگ فرآيند مي باشند.

متدهاي مونيتورينگ فرآيند شناخته خواهند شد. هدف از مونيتورينگ فرآيند، اطمينان از موفقيت عملياتهاي طرح شده با شناختن ناهنجاريهاي رفتاري مي باشد. با نگهداشتن اطلاعات نه تنها اپراتور پلنت و پرسنل نگهداري را از وضعيت هاي فرآيند بهتر آگاه مي کند بلکه همچنين به آنها براي انجام اقدامات ثمربخش مناسب به منظور از بين بردن (حذف ) رفتار غيرنرمال از فرآيند کمک مي کند. بعنوان يک نتيجه از مونيتورينگ فرآيند مناسب ، زمان افت (downtime) به حداقل مي رسد، ايمني عملياتهاي پلنت بهبود مي يابد و هزينه هاي صنعتي (توليد) کاهش مي يابد. از آنجائيکه سيستمهاي صنعتي بطور بسيار زيادي مجتمع و پيچيده مي باشند، خطاهاي رخداده در فرآيندهاي مدرن چالشهايي را براي مونيتورينگ بوجود مي آورد که به آساني با استفاده از نمودارهاي کنترلي تک متغيري آدرس دهي نمي شوند .

ضعفهاي نمودارهاي کنترلي تک متغيري براي آشکارسازي خطاها در فرآيندهاي چندمتغيري، منجر به موجي از نشريات تحقيقي متمرکز شده روي توسعۀ متدهاي بهتر براي مونيتورينگ فرآيند شده است . اين رشد فعاليت تحقيقاتي مي تواند همچنين بازگوي اين واقعيت باشد که سيستمهاي صنعتي به سختي بوسيلۀ ابزاردقيق تنظيم مي شوند و منجر به کميتهاي بزرگتري از داده هاي در دسترس براي استفاده در مونيتورينگ فرآيند مي شوند و آن هم کامپيوترهاي مدرن را قويتر مي کند. دسترس پذيري داده هاي جمع آوري شده ، در طول شرايط (حالات ) عملياتي و خطاي مختلف براي مونيتورينگ فرآيند ضروري است .

ظرفيت ذخيره سازي و سرعت محاسباتي کامپيوترهاي مدرن ، الگوريتمهاي مونيتورينگ فرآيند را در محاسبه ، هنگاميکه به کميتهاي بزرگي از داده ها اعمال مي شوند، توانا مي سازد.

٢-١ : پروسه هاي مونيتورينگ فرآيند

چهار پروسه مربوط به مونيتورينگ فرآيند عبارتند از : آشکارسازي خطا ، شناسايي خطا ، تشخيص خطا و بهبود فرآيند. در اينجا هيچ اصطلاح علمي استانداردي براي اين پروسه ها بعنوان تغييرات اصطلاح علمي در سرتاسر رشته هاي علمي ظاهر نمي شود . اصطلاح علمي معيني بوسيلۀ Raich و Cinar در اينجا مورد قبول قرار گرفت .

پایان نامه آماده ارائه می باشد.