К.т.н. Самойлова Е.М., д.т.н. Игнатьев А.А. , д.т.н. Игнатьев С.А.

Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А., Россия

ПРОГРАММНЫЙ МОДУЛЬ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КАНАЛА ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ВИХРЕТОКОВОМ КОНТРОЛЕ ДЕТАЛЕЙ ПОДШИПНИКОВ

Для поддержания качества изделий и эффективности производства, а также при идентификации аварийных ситуаций, при оперативно-диспетчерском контроле и управлении объектами, при планировании производства и оптимизации режимов обработки в машиностроении поддержку принятия решений осуществляют экспертные системы [1].

Для визуализации, сбора, хранения и интеллектуального анализа образной информации при организации информационно-измерительного канала вихретокового контроля экспертной системы поддержки принятия решения (ЭСППР) в режиме реального времени разработана программа «Image», реализованная в среде SCADA- TRACE MODE 6 [2,3]

Данные вихретокового контроля, полученные в режиме реального времени с помощью прибора ПВК-К2М и представляющие собой значения для двух каналов – амплитудного и фазового, отражаются в виде графических и численных значений параметров на соответствующих блоках рабочего экрана (рис. 1). Выбор детали для анализа (подшипника) производится автоматически, но и возможен в ручном (интерактивном) режиме. Массивы данных автоматически заносятся в базу данных (БД).

Выбор одного из трех алгоритмов методики локализации дефектов вихретокового сигнала из базы алгоритмов возможен в ручном режиме с помощью интерактивных кнопок, заложенных в базе алгоритмов, автоматически обработка производится по методу отсечения. Расчет признаков для обучения нейронной сети и последующего автоматизированного распознавания дефектов поверхностного слоя деталей подшипников, производится из массивов значений амплитудных и фазовых каналов вихретокового контроля при выборе интерактивной кнопкой соответствующего модуля расчета на панели БЗ (рис.1).

Рис. 1 Основной рабочий экран программы «Image»

Интеллектуальный анализ образной информации в автоматическом режиме производится по методу отсечения заведомо качественных участков поверхности детали (в нашем случае 1 и 2 класса) из дальнейшего анализа качества поверхности с целью повышения эффективности процесса идентификации дефекта на этапе распознавания. В режиме анализа экран программы «Image» содержит 2 экрана графиков; на одном отражены данные вихретокового контроля, полученные в режиме реального времени с помощью прибора ПВК-К2М и представляющие собой значения для двух каналов – амплитудного и фазового; на втором – графические итоги работы выбранного метода локализации дефекта (одного из трех возможных). Результаты анализа также представлены в виде рекомендаций экспертной системы в виде 4-х бальной оценки, принятой на производстве и рекомендаций экспертной системы для оптимизации параметров обработки, реализованной на основе базы алгоритмов.

Входные и выходные значения автоматически заносятся в БД единого информационного пространства и могут применяться для дальнейшей обработки и анализа.

Рабочий экран программного модуля мониторинга ТП (рис.1) позволяет не только визуально анализировать и контролировать качество поверхности, но и дает возможность оператору интерактивно корректировать, при необходимости, параметры обработки вручную.

Измеряемыми параметрами являются сигналы с вихретокового прибора ПВК-К2М, в зависимости от анализа значений входных параметров выдается рекомендация ЭС по качеству поверхности, а также проводится дальнейшее распознавание локализованных дефектов по вейвлет – анализу специально разработанного ПО. Полученные данные содержат достаточную информацию для определения типа и местоположения дефектов, которая автоматически заносится в БЗ системы мониторинга и, соответственно ЕИП предприятия [2,3].

Разработка ЭС для оптимизации параметров технологических процессов является весьма актуальной в современном производстве, а их внедрение позволяет повысить эффективность работы за счет снижения вероятности принятия ошибочного решения и уменьшения влияния «человеческого фактора».

Литература:

1. Самойлова Е.М. Интеллектуализация мониторинга технологического процесса производства подшипников / Е.М. Самойлова, А.А. Игнатьев // Мехатроника, автоматизация, управление. 2013. № 4. – С. 50-52.

2. Самойлова Е.М. Экспертные системы поддержки принятия решений при диагностировании технологического оборудования / Е.М. Самойлова, М.В. Виноградов // PROSPECTS OF WORLD SCIENCE - 2015. Materials of the XI International scientific and practical conference. Sheffield. 2015. Vol.10, Technical sciences. – Р.80-82.