Za nemoteno obratovanje tehničnih sistemov so zanesljive meritve velikega pomena. Če so vrednosti merilnih zaznaval nepravilne, je regulacija sistema zaradi odstopanja merjenih veličin od prave vrednosti neustrezna. V najslabšem primeru lahko pride do zaustavitve oz. napak v sistemu. Z uporabo tehnik za avtomatizirano sprotno validacijo merilnih zaznaval se njihovo delovanje neprekinjeno nadzira tako, da se v primeru nedelujočega zaznavala opozori operaterja. Pri tem se nedelujoče merilno zaznavalo osami, namesto njega pa se uporabi izračunano vrednost. To omogoča neprekinjeno obratovanje tehničnega sistema in zagotovitev ustreznega časa za vzdrževanje merilnega sistema.
Princip delovanja
Postopek sprotne validacije merilnih zaznaval je sestavljen iz treh stopenj:
- Določitev nedelujočega zaznavala
- Osamitev nedelujočega zaznavala
- Nadomestitev izmerjenih vrednosti nedelujočega zaznavala z izračunanimi
V stopnji določanja nedelujočega zaznavala se ugotovi, katero zaznavalo meri napačne vrednosti oz. odstopanje od pravih vrednosti. Ko je ugotovljeno, katero zaznavalo ne deluje pravilno, se začne stopnja osamitve nedelujočega zaznavala, kar onemogoči posredovanje nepravilne vrednosti v sistem DCS/PLC ali podatkovno bazo. Sledi stopnja nadomestitve izmerjenih vrednosti nedelujočega zaznavala z izračunanimi, kar se izvede na osnovi matematičnega modela sistema. Ta zagotovi pravilno nadomestno vrednost merilnega zaznavala, kar omogoča nemoteno obratovanje tehničnega sistema in zagotovitev časa, ki je potreben za vzdrževanje merilnega sistema.
Prednosti
V industriji se mnogokrat uporabljajo t.i. redundantna merilna zaznavala za isto meritev fizikalne veličine. V tem primeru se nadzirajo odstopanja med posamični zaznavali, na osnovi katerih se prepozna nedelujoče zaznavalo. Tovrstna rešitev je lahko finančno precej neugodna, saj so z njo povezani visoki stroški nabave, namestitve in vzdrževanja merilnega sistema. Poleg tega rešitev z redundantnimi zaznavali velikokrat ni mogoča, zaradi praktičnih omejitev pri namestitvi v sistem. Glede na omenjene omejitve, je naša ekipa razvila lastno programsko rešitev s številnimi prednostmi:
- Izognitev dodatnim stroškom, ki so povezani z redundantnimi merilnimi zaznavali in njihovim vzdrževanjem
- Primerno za uporabo, kjer namestitev redundantnih zaznaval ni mogoča
- Zagotovitev dodatne varnosti in zanesljivosti pri uporabi v kombinaciji s klasičnimi merilnimi sistemi z enim merilnim zaznavalom
- Hkraten nadzor večjega števila merilnih zaznaval, kar dodatno zmanjšuje strošek redundantnih zaznaval in vzdrževanja merilnega sistema
- Določitev, osamitev in izračun nadomestne vrednosti nedelujočega zaznavala omogočajo nemoteno obratovanje sistema in zagotovijo ustrezen čas za vzdrževanje merilnega sistema
- Možnost aplikacije v kompleksnih procesih, kjer analitična razmerja med merjenimi parametri niso na voljo (alternativa Kalman-ovem filtru in metodi »gas-path-analysis«)
- V določenih primerih je možna zaznava pojavljanja več sočasno nedelujočih zaznaval
Področja uporabe
Področja uporabe avtomatizirane sprotne validacije merilnih zaznaval so številčna. Uporaba je možna na vseh tipih merilnih sistemov (merjenje tlaka, temperature, pretokov, napetosti, električnih tokov, itd.) in tudi na vseh industrijskih sistemih oz. njihovimi komponentami, kjer je zagotovljena določena stopnja korelacije med merjenimi parametri.
