symulator przenośnika taśmowego z uwzględnieniem uszkodzeń

symulator przenośnika taśmowego z uwzględnieniem uszkodzeń

MODELOWANIE INŻYNIERSKIE nr 55, ISSN 1896-771X
SYMULATOR PRZENOŚNIKA TAŚMOWEGO
Z UWZGLĘDNIENIEM USZKODZEŃ
Krzysztof Cenacewicz1a, Piotr Przystałka1b
1
a
Instytu Podstaw Konstrukcji Maszyn, Politechnika Śląska
[email protected], [email protected]
Streszczenie
Przedstawiono aktualny stan prac w zakresie symulacyjnego modelu przenośnika taśmowego, w którym
uwzględniono wpływ uszkodzeń. W ramach opracowania skupiono się na wybranych aspektach teoretycznych modelowania analitycznego oraz pokazano implementację symulatora obiektu badań z wykorzystaniem środowiska
MATLAB®/Simulink®. Zalety i wady utworzonego symulatora zostały omówione przy uwzględnieniu wyników
testów weryfikacyjnych, jakie uzyskano podczas badań.
Słowa kluczowe: symulacja uszkodzeń, systemy transportowe, przenośniki taśmowe, modelowanie analityczne,
metody numeryczne
CONVEYOR BELT SIMULATOR WITH FAULT MODELS
Summary
The paper presents the current state of the research dealing with the conveyor belt simulator, in which selected
faults can be introduced. This study focuses on the most important aspects of analytic modelling of this kind of
systems as well as on the implementation of the conveyor simulator with the use of MATLAB®/Simulink® software. The advantages and limitations of the simulator were investigated taking into account the verification results obtained at this stage of the research.
Keywords: fault simulation, transport systems, conveyor belt systems, analytical modeling, numeric methods
1. WSTĘP
Przenośniki taśmowe stanowią jedne z najczęściej
stosowanych maszyn transportowych w przemyśle
wydobywczym. Służą do transportowania urobku
z przodków i ścian wydobywczych [1,2,6]. Obecny rozwój
nowoczesnych układów automatyki w zakresie systemów
sterowania i diagnostyki umożliwia zastosowanie modeli
obiektu w tej gałęzi przemysłu. Taka postać rzeczy daje
możliwość zmodernizowania aktualnych systemów
monitorowania i sterowania, które pozwolą na optymalną pracę przenośnika, np. poprzez szybką detekcję
i izolację wybranych uszkodzeń, jakie mogą wystąpić
w trakcie eksploatacji (szczególnie w początkowej fazie
ich rozwoju). Szybka diagnostyka uszkodzeń zazwyczaj
prowadzi do zminimalizowania ryzyka wystąpienia
poważnych awarii, a tym samym do zmniejszenia strat
wynikających z postoju.
W nowoczesnych układach diagnostyki stosowane są
dwa podstawowe podejścia [5,11]: diagnozowanie bezpośrednie (diagnostyka symptomowa) lub diagnozowanie
na podstawie modelu obiektu. W obu przypadkach
bardzo trudnym etapem projektowania systemu diagnostycznego realizowanego według wymienionych metodyk
jest pozyskanie relacji dotyczących związków pomiędzy
symptomami i powodującymi je uszkodzeniami.
W diagnostyce symptomowej źródłem wiedzy na temat
relacji diagnostycznych są najczęściej eksperci dziedzinowi lub też wiedza pozyskiwana jest bezpośrednio
z danych gromadzonych za pomocą systemów monitorowania i nadzoru. Szczególnie w tym drugim przypadku
bardzo trudno pozyskać jest odpowiednio reprezentatywny zbiór danych, który pozwoliłby na rozpatrzenie
możliwie dużej liczby stanów z uszkodzeniami. Coraz
częściej wykorzystuje się w tym celu symulator diagnozowanego obiektu z uwzględnieniem uszkodzeń, który
pozwala na generowanie danych pokazujących pracę
tego obiektu w różnych stanach. W diagnostyce wspartej
modelowo tworzony jest model obiektu, który podczas
procesu diagnozowania wykorzystuje się bezpośrednio,
13
SYMULATOR PRZENOŚNIKA TAŚMOWEGO Z UWZGLĘDNIENIEM USZKODZEŃ
tzn. w celu wyliczenia residuów, które w wyniku ich
oceny pozwalają na wygenerowanie sygnałów diagnostycznych (symptomów uszkodzenia). Sygnały diagnostyczne następnie stosuje się w procesie izolacji uszkodzeń. W tym przypadku, podobnie jak poprzednio,
istnieje problem z pozyskaniem relacji diagnostycznych.
Należy podkreślić, że niezależnie od przyjętej metodyki tworzenia systemu diagnostycznego coraz częściej w
procesie projektowania takiego systemu wykorzystuje się
modele obiektów, a w szczególności symulatory obiektów
z uwzględnieniem uszkodzeń. Można wskazać wiele
praktycznych symulatorów, które powstały na potrzeby
rozwoju metodyk diagnozowania systemów i procesów
technicznych, jak na przykład symulator urządzenia
wykonawczego zrealizowany w ramach projektu
DAMADICS [3], symulator układu trzech zbiorników
opracowany w ramach systemu DiaSter [12], symulator
turbiny wiatrowej [14].
Niniejszy artykuł jest wynikiem pierwszego etapu
badań w zakresie utworzenia symulatora przenośnika
taśmowego typu GWAREK-1000 z uwzględnieniem
uszkodzeń, który będzie mógł znaleźć zastosowanie
podczas rozwoju metod i technik diagnozowania tego
typu obiektów. Dodatkowo model symulacyjny może być
zastosowany do rozwoju algorytmów sterowania (w tym
algorytmów odpornych na błędy i uszkodzenia) zapewniających optymalną pracę przenośnika, np. poprzez
odpowiednie sterowanie przekształtnikowe pozwalające
na minimalizację strat energii, co będzie prowadzić do
uzyskania wysokiej sprawność i niezawodności całego
układu.
Model lepkosprężysty taśmy przenośnikowej opisany
jest zależnościami [7]:
V& (i ) ⋅ m (i ) ⋅ l (i) = F (i + 1) − F (i) + P (i) − W (i ) ⋅ l (i)
(1)
F& (i + 1) ⋅ l (i) = A ⋅ E ⋅ [v(i + 1) − v(i) + τ ⋅ v&(i + 1) − τ ⋅ v&(i )]
(2)
gdzie: i – i-ty odcinek taśmy, F(i),V(i) - siła i prędkość w i-tym
odcinku przenośnika, F& (1), v&(i ) - pochodne siły i prędkości w itym odcinku przenośnika, l(i) - długość i-tego odcinka, m(i) –
masa jednostkowa i-tego odcinka, W(i) - opory ruchu i-tego
odcinka, P(i) - zewnętrzna siła na i-tym odcinku, A, E przekrój i moduł taśmy, τ - czas opóźnienia modelu lepkosprężystego.
Model oporów ruchu na podstawie metody podstawowej opisany jest zależnościami (3)-(7). Metoda ta
stosowana jest wtedy, gdy długość przenośnika nie
przekracza 5 km i kąt nachylenia 15°. Jej zaletą jest
prostota modelu, natomiast wadą brak pełnego odwzorowania dynamiki w stanach przejściowych. Problem ten
rozwiązuje się, modelując dynamikę na podstawie przebiegu prędkości przenośnika.
Opory całkowite opisane są zależnością [2]:
W (i) = W g (i) + W po (i)
(3)
gdzie:
Wg(i) - opory główne i-tego odcinka, Wpo(i) - opory podnoszenia i-tego odcinka.
Opory główne dla cięgien roboczego i nieroboczego
opisane są zależnością [2]:
2. MODEL MATEMATYCZNY
PRZENOŚNIKA I USZKODZEŃ
W gg (i) = C ⋅ f g ⋅ l (i) ⋅ g ⋅ (m(i) ⋅ cos δ )
(4)
W gd (i) = C ⋅ f d ⋅ l (i) ⋅ g ⋅ ( m(i) ⋅ cos δ )
(5)
gdzie:
Wgg(i) - opory główne i-tego odcinka cięgna roboczego, Wgd(i)
- opory główne i-tego odcinka cięgna nieroboczego, C współczynnik zależny od długości przenośnika [2], f - współczynnik tarcia zależny od typu przenośnika [2], g - przyspieszenie ziemskie, δ - kąt nachylenia odcinka przenośnika.
Przenośnik taśmowy można opisać układem równań,
które umożliwiają opracowanie modelu matematycznego.
Podczas modelowania analitycznego wykorzystano prace
[2,6,7,8,9,10,13,15,16]. Nowością jest wyprowadzenie
równań pozwalających uwzględnić wpływ uszkodzeń na
zachowanie modelowanego obiektu. Opracowanie odpowiedniego modelu matematycznego umożliwia symulowanie przenośnika w dowolnym stanie pracy i o ściśle
zadanych parametrach. W tym celu wymagana jest
znajomość
mechanizmów
fizycznych
uszkodzenia
i modelu badanego obiektu. Szczegółowe rozważania
na temat modelu matematycznego można znaleźć
w pracy [4].
Opory podnoszenia dla cięgien roboczego i nieroboczego
opisane są zależnością [2]:
W pog (i) = H ⋅ (m jt + m jn (i)) ⋅ g
(6)
W pod (i) = H ⋅ m jt ⋅ g
(7)
gdzie:
Wpog(i) - opory podnoszenia roboczego i-tego odcinka, Wpod(i)
- opory podnoszenia nieroboczego i-tego odcinka, H - wysokość podnoszenia , mjt - masa jednostkowa taśmy, mjt(i) masa jednostkowa urobku i-tego odcinka.
2.1 PRZENOŚNIK TAŚMOWY
W modelowanym przenośniku taśmowym typu
GWAREK-1000 zastosowano uproszczenie polegające na
pominięciu zjawiska poślizgu między bębnem napędowym a taśmą przenośnikową. Ponadto model oporów
ruchu utworzono tzw. metodą podstawową.
Opory ruchu na odcinkach opasania bębnów opisane
są zależnościami [6]:
14
Krzysztof Cenacewicz, Piotr Przystałka

s  g
W (i) = Wbn = c1 ⋅  K1 + b  ⋅ t + Wdb
Db  Db

(8)
stojana, Is - wektor przestrzenny prądu stojana, I’r - wektor
przestrzenny prądu wirnika sprowadzony do obwodu stojana,
Ls - indukcyjność uzwojeń stojana, L’r - indukcyjność uzwojeń
wirnika sprowadzona do obwodu stojana, Lm - indukcyjność
magnesująca, Ψs - wektor przestrzenny strumienia stojana, Ψ’r
gdzie:
Wbn - opory ruchu bębna, c1 - współczynnik oporów ruchu [6],
Db - średnica bębna , gt - grubość taśmy , K1 - współczynnik
oporów ruchu [6], sb - średnia siła w taśmie w miejscu opasania, Wdb - opór ruchu od dodatkowych urządzeń.
- wektor przestrzenny strumienia wirnika sprowadzony do
obwodu stojana.
Równanie sprzęgła podatnego opisane jest zależnością [8]:
Masy zastępcze opisane są zależnościami [10]:
m d (i) = m jt +
(9)
4 ⋅ z kd ⋅ J kd
l zd ⋅ D kd2
m g (i) = m jn (i) + m jt +
mbnnap (i) = m jt +
M s = ϕ s ⋅ α s + ϕ s3 ⋅ β s
4 ⋅ z kd ⋅ J kd
l zd ⋅ D kd2
J nnap ( j )
(10)
gdzie:
(11)
Ms - moment sprzęgła, φs - kąt skręcenia sprzęgła, αs , βs współczynniki sztywności udziału członów liniowego i nieliniowego.
(12)
Straty momentu w przekładni opisane są równaniem
[16]:
2
l (i) ⋅ rnnap
( j)
mbnap (i ) = m jt +
 J b ( j ) + i ( k ) ⋅ η p ( k ) +

1
2

2
l (i ) ⋅ rb ( j ) 
i p (k + 1) ⋅ η p (k + 1) ⋅ 0,5 ⋅ J p ( k + 1) 

2
p
∆M p =
gdzie:
md(i) - masa zastępcza i-tego odcinka cięgna nieroboczego,
mg(i) masa zastępcza i-tego odcinka cięgna roboczego,
mbnnap(i) - masa zastępcza i-tego odcinka bębna nie napędowego, mbnap(i) - masa zastępcza i-tego odcinka bębna napędowego,
Jk - moment bezwładności krążnika, zk - liczba krążników w
zestawie, lk - odległość między kozłami, Dk - średnica krążnika, rb - średnica bębna, ip - przełożenie przekładni, Jb moment bezwładności bębna, ηp - sprawność przekładni.
0 = Rr′ I ′ r +
Siłę obwodową na bębnie napędowym oblicza się na
podstawie zależności [9]:
PS =
[
(15)
Ψ′ r = Lr′ I ′ r + LM I s
(16)
Lr′
L
Ψ s − M Ψ′ r
W
W
Ls
L
Ψ′ r − M Ψ s
W
W
(18)
Me =
3
*
pb Im Ψ s I s
2
)
(19)
dΩ m 1
= (M e − M o )
dt
J
(20)
(
Przy modelowaniu uszkodzeń zmianie ulegają równania modelu matematycznego przenośnika przedstawione w rozdziale 2.1. Aby poprawnie zamodelować
uszkodzenie, wymagana jest znajomości jego symptomów, zjawisk fizycznych i skutków, jakie powodują w
układzie.
W razie uszkodzenia polegającego na przetarciu taśmy zmianie ulega przekrój taśmy i masa jednostkowa
zgodnie z zależnościami:
W = Ls Lr′ − L2M
Me - moment elektromagnetyczny, Mo - moment obciążenia,
J - moment bezwładności, pb - liczba par biegunów magne-
R’r -
(25)
Az ' = ∆bt ⋅ ∆g t
(26)
Az = A − Az '
prędkość kątowa silnika, Us - wektor prze-
strzenny napięcia stojana, Rs -
(24)
2.2 USZKODZENIA
gdzie:
tycznych, Ωm -
]
gdzie:
ηs - sprawność silnika.
(17)
I ′r =
(23)
Moment na wale bębna oblicza się w sposób następujący [16]:
M b = M s − ∆M p ⋅ η s ⋅ η p ⋅ i p
Ψ s = Ls I s + LM I ′ r
Is =
Mb
rb
gdzie:
PS - siła obwodowa na bębnie napędowym
(14)
d Ψ′ r
− jp b Ω m Ψ′ r
dt
(22)
∆Mp - straty momentu przekładni, Mb - moment bębna
napędowego, ωo - prędkość kątowa na wyjściu przekładni.
(13)
dΨs
dt
Mb
⋅ (1 − η p )
ω o ⋅η p
gdzie:
Równania silnika asynchronicznego klatkowego opisane są zależnościami [16]:
U s = Rs I s +
(21)
m z = m jt − ∆m jt = m jt ⋅
rezystancja uzwojeń stojana,
rezystancja uzwojeń wirnika sprowadzona do obwodu
15
Az
A
(27)
SYMULATOR PRZENOŚNIKA TAŚMOWEGO Z UWZGLĘDNIENIEM USZKODZEŃ
gdzie: Az’ - straty w przekroju taśmy, Az - zmniejszony
przekrój taśmy w wyniku przetarcia, mz - zmniejszona masa
taśmy w wyniku przetarcia.
tyzowano na 7 odcinków, co schematycznie przedstawiono na rys.1. Bardziej szczegółowe informacje dotyczące
modelu symulacyjnego można znaleźć w pracy [4].
Prowadzi to do modyfikacji równań modelu matematycznego i wówczas przybierają one postać:
F& (i + 1) ⋅ l (i) = Az ⋅ E ⋅ [v(i + 1) − v(i) + τ ⋅ v&(i + 1) − τ ⋅ v&(i)] (28)
m d (i) = m z +
4 ⋅ z kd ⋅ J kd
l zd ⋅ D kd2
m g (i) = m jn (i) + m z +
mbnnap (i) = m z +
4 ⋅ z kd ⋅ J kd
l zd ⋅ D kd2
J nnap ( j )
(29)
(30)
(31)
2
l (i) ⋅ rnnap
( j)
mbnap (i ) = m z +
 J b ( j ) + i p2 ( k ) ⋅ η p ( k ) +

1

2

2
l (i ) ⋅ rb ( j ) 
i
(
k
+
1
)
⋅
η
(
k
+
1
)
⋅
0
,
5
⋅
J
(
k
+
1
)

p
p
p

Rys. 1. Zdyskretyzowany model przenośnika na odcinki
(32)
W pog (i) = H ⋅ (m z + m jn (i)) ⋅ g
(33)
W pod (i) = H ⋅ m z ⋅ g
(34)
Modele poszczególnych podzespołów wykonano jako
elementy typu „subsystem”, na które nałożono maski
umożliwiające parametryzację wybranego podzespołu.
Przenośnik sparametryzowano na podstawie danych
technicznych. Parametry silników wyznaczono na podstawie metody iteracyjnej przedstawionej w [13],
a pozostałe obliczono, stosując zależności [15]. Strukturę
modelu symulacyjnego przedstawiono na rys.3.
Model symulacyjny składa się z modelu przenośnika
typu GWAREK-1000 oraz modeli wybranych uszkodzeń
przedstawionych w rozdziale 2.2. Modele uszkodzeń
zawarte są w bloku „Uszkodzenia”, który jest elementem
typu „subsystem” z nałożoną maską umożliwiającą:
wprowadzanie numeru uszkodzenia, jego parametrów
i czasu wystąpienia uszkodzenia.
W celu poprawnego odwzorowania zachowania
obiektu zamodelowano przetworniki pomiarowe prędkości obrotowej, sił w taśmach i natężenia prądu. Strukturę przetwornika i jego symbol przedstawiono na rys.2.
Model przetwornika sparametryzowano, posługując się
zależnościami zaproponowanymi w pracach [17] i [18].
Analizując powyższe równania, można dostrzec, iż
tego typu uszkodzenie wpływa na zastępcze opory
ruchu, masy jednostkowe i równania ruchu taśmy.
Przy uszkodzeniu polegającym na korozji krążników
w wyniku oddziaływania niekorzystnych warunków
eksploatacji zmianie ulega współczynnik tarcia, prowadząc do wzrostu oporów ruchu zgodnie z zależnościami:
W gg (i) = C ⋅ ( f g + ∆f g ) ⋅ l (i) ⋅ g ⋅ (m(i) ⋅ cos δ )
(35)
W gd (i) = C ⋅ ( f d + ∆f d ) ⋅ l (i) ⋅ g ⋅ (m(i) ⋅ cos δ )
(36)
Jeszcze innym typem uszkodzenia jest przegrzewanie
silników w wyniku zasypania materiałem skalnym lub
przytkania obudowy wentylatora fragmentami startego
rdzenia taśmy. Wówczas zmianie ulega rezystancja
uzwojeń zgodnie z zależnością:
R x = Ro ⋅
235 + T x
235 + To
(37)
gdzie:
Rx - rezystancja uzwojeń w temperaturze x, Tx - temperatura
x uzwojeń, Ro - rezystancja uzwojeń w temperaturze względnej, To - temperatura względna.
3. SYMULATOR PRZENOŚNIKA
Symulator przenośnika wykonano w programie
MATLAB® z wykorzystaniem pakietu Simulink®
i elementów przybornika SimPowerSystems. Model
symulacyjny opracowano na podstawie równań matematycznych przedstawionych w punkcie 2. Układ zdyskre-
Rys. 2. Model przetwornika pomiarowego: jego symbol (a)
i struktura (b)
16
Krzysztof Cenacewicz, Piotr Przystałka
Rys. 3. Model symulacyjny przenośnika taśmowego z uwzględnieniem uszkodzeń
17
SYMULATOR PRZENOŚNIKA TAŚMOWEGO Z UWZGLĘDNIENIEM USZKODZEŃ
wybiegu prędkość spada do 0 po krzywej wybiegu,
natomiast siły maleją i stabilizują się do wstępnego
napięcia taśmy.
4. WYBRANE WYNIKI SYMULACJI
Badania symulacyjne przeprowadzono na podstawie
modelu przedstawionego w punkcie 3. Wstępną weryfikację przeprowadzono, porównując dane pomiarowe
zgromadzone podczas pracy przenośnika GWAREK1000 zainstalowanego w jednej ze śląskich kopalń oraz
wyniki uzyskane za pomocą modelu symulacyjnego.
Wyniki wstępnych badań weryfikacyjnych przedstawiono na rys.4 i 5.
Rys. 6. Przebiegi sygnałów przy rozruchu
Rys. 4. Porównanie przebiegów prędkości przy rozruchu
Porównując rzeczywiste i symulacyjne przebiegi sygnałów, można dostrzec, że są do siebie zbliżone. Niewielkie różnice są wynikiem błędów przetworników
pomiarowych i przyjętych uproszczeń modelu. Pozwala
to wywnioskować, że model symulacyjny poprawnie
odzwierciedla zachowanie rzeczywistego przenośnika
taśmowego.
Rys. 7. Przebiegi sygnałów przy wybiegu
Wyniki badań zasadniczych przy uszkodzeniu polegającym na przetarciu taśmy na szerokość przedstawiono
na rys.8 i 9. Pojawiające się uszkodzenie w 11 s zamodelowano jako nagłe. W rzeczywistości jest to uszkodzenie
stopniowo narastające w czasie od kilku dni do kilku
miesięcy (jest to wynik tarcia obrzeży taśmy przenośnikowej o boczne elementy konstrukcyjne w wyniku zejścia
z trasy). Na rysunkach można dostrzec symptomy
uszkodzeń, ponieważ przetarcie powoduje zmniejszenie
masy jednostkowej taśmy, a co za tym idzie - oporów
ruchu i siły dynamicznej. Prowadzi to do zmniejszenia
sił w taśmie, co jest bezpośrednią przyczyną wzrostu
prędkości przenośnika (zgodnie z charakterystyką elektromechaniczną silników asynchronicznych). Przy większym przetarciu problem ten nasila się. Znaczące wartości przetarcia zasymulowano w celu efektywniejszej
obserwacji skutków uszkodzenia, w praktyce przetarcie
taśmy rzadko kiedy przekracza 0,2m.
Rys. 5. Porównanie przebiegów prędkości przy wybiegu
Wyniki dalszych badań symulacyjnych dla stanu
pełnej zdatności przy rozruchu i wybiegu przedstawiono
na rys.6 i 7. W czasie rozruchu prędkość narasta
i stabilizuje się do wartości ustalonej. Natomiast
w przypadku sił w początkowej fazie następują drgania
tłumione, co jest wynikiem zastosowania modelu lepkosprężystego taśmy, a następnie spadek powstałych sił
dynamicznych do wartości ustalonej. W przypadku
18
Krzysztof Cenacewicz, Piotr Przystałka
z reguły mierzona jest prędkość dolnego odcinka taśmy
V(1).
Rys. 8. Przebiegi sygnałów przy przetarciu taśmy o 0,2m
Rys. 10. Przebiegi sygnałów przy przegrzaniu do 80°C
Rys. 9. Przebiegi sygnałów przy przetarciu taśmy o 0,4m
Jeszcze innym rodzajem uszkodzenia jest przegrzewanie silników. Jest to uszkodzenie, będące efektem
niewłaściwej konserwacji i eksploatacji przenośnika
(zasypanie materiałem skalnym lub przytkanie otworów
wentylatora). Wyniki badań tego rodzaju uszkodzenia
przedstawiono na rys.10-11. Jest to dość szczególny
przypadek, ponieważ w chwili wystąpienia uszkodzenia
w 11 s zmniejsza się prędkość przenośnika (w wyniku
wzrostu rezystancji uzwojeń zgodnie z zależnościami
matematycznymi). Wzrost dopuszczalnej temperatury
jest zależny od klasy izolacji zastosowanego silnika.
Często, zanim zadziała zabezpieczenie silnika, przenośnik
będzie pracował z mniejszą prędkością, co spowoduje
zmniejszenie wydajności. Tego typu działanie w przypadku odstaw z ścian wydobywczych jest zjawiskiem
niepożądanym.
Analizując otrzymane wyniki w różnych stanach,
można dostrzec, że model symulacyjny dobrze odzwierciedla rzeczywisty przenośnik taśmowy. W rzeczywistości wartości sił w odcinkach przenośnika nie są mierzone,
lecz estymowane na podstawie zależności matematycznych. Podobnie jest z prędkościami odcinków, gdzie
Rys. 11. Przebiegi sygnałów przy przegrzaniu do 100°C
5. PODSUMOWANIE
Przedstawiono aktualny stan prac dotyczących opracowania symulatora przenośnika taśmowego GWAREK1000 z uwzględnieniem uszkodzeń. Zaprezentowano
zarówno rozważania dotyczące modelowania analitycznego jak również aspekty implementacji modelu numerycznego w środowisku MATLAB®/Simulink®. Przedstawiono wybrane wyniki badań symulacyjnych, które
pokazują duży potencjał opracowanego narzędzia, szczególnie w zakresie rozwoju metodyk diagnozowania oraz
sterowania tego typu obiektu. Planowane są dalsze prace
badawcze mające na celu wprowadzenie nowych modeli
uszkodzeń oraz dostrojenie modelu symulacyjnego do
rzeczywistego obiektu z wykorzystaniem danych pomiarowych i zaawansowanych algorytmów optymalizacji
(np. algorytmów ewolucyjnych, rojowych, itp.).
Badania przedstawione w artykule zostały częściowo sfinansowane przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju
w ramach projektu ”Zintegrowany, szkieletowy system wspomagania decyzji dla systemów monitorowania procesów,
urządzeń i zagrożeń” (grant nr. PBS2/B9/20/2013). Pozostała część badań została sfinansowana z funduszy statutowych Instytutu Podstaw Konstrukcji Maszyn
19
SYMULATOR PRZENOŚNIKA TAŚMOWEGO Z UWZGLĘDNIENIEM USZKODZEŃ
Literatura
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
Antoniak J.: Maszyny górnicze. Cz. 3. Katowice: Wyd. Śląsk, 1980.
Antoniak J.: Systemy transportu przenośnikami taśmowymi w górnictwie. Gliwice: Wyd. Pol. Śl., 2005.
Bartyś M., Patton R., Syfert M., Heras de las and Quevedo J.: Introduction to the DAMADICS actuator
FDI benchmark study. „Control Engineering Practice” 2006, 14(6), p. 577- 596.
Cenacewicz K.: Model symulacyjny przenośnika taśmowego z uwzględnieniem uszkodzeń. Praca dyplomowa
magisterska. Gliwice: Pol. Śl., Inst. PKM, 2015.
Cholewa W.: Expert systems in technical diagnostics. In: J. Korbicz, Z. Kowalczuk, J.M. Kościelny and W.
Cholewa: Fault Diagnosis: models, artificial intelligence, applications. Berlin, Heidelberg: Springer, 2004, p. 591631.
Gładysiewicz L.: Przenośniki taśmowe teoria i obliczenia. Wrocław: Ofic. Wyd. Pol. Wrocł., 2003.
Karolewski B., Ligocki P.: Badanie wpływu parametrów taśmy na przebiegi rozruchowe przenośnika. Prace
Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej Nr 56, Studia i materiały nr 24, 2004.
Karolewski B., Ligocki P.: Modelowanie długich przenośników taśmowych. „Eksploatacja i niezawodność” 2012,
Vol.16 nr 2, s. s. 179-187.
Karolewski B., Ligocki P.: Modelowanie współpracy bębna napędowego z taśmą przenośnika. Prace Naukowe
Instytutu Maszyn, Napędów i pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej Nr 56, Studia i materiały nr
24, 2004.
Karolewski B., Ligocki P.: Wyznaczanie mas w modelu przenośnika taśmowego. Prace Naukowe Instytutu
Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej Nr 60, Studia i materiały Nr 27, 2004.
Korbicz J., Kościelny J.M., Kowalczuk Z., Cholewa W. (eds.): Fault diagnosis: models, artificial intelligence,
applications. Berlin, Heidelberg: Springer, 2004.
Korbicz J., Kościelny J.M. (eds.): Modeling, diagnostics and process control: implementation in the DiaSter
System. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2010.
Macek K., Orłowska-Kowalska T.: Metoda wyznaczania parametrów modelu matematycznego silnika asynchronicznego głęboko żłobkowego. „ Archiwum Elektrotechniki” 1981, t. XXX, z.1, s.135 -150.
Odgaard P.F., Stoustrup J. and Kinnaert M.: Fault tolerant control of wind turbines - a benchmark model. In:
7th IFAC Symposium on Fault Detection, Supervision and Safety of Technical Processes. Barcelona, Spain,
2011, p. 155-160.
Plamitzer A M.: Maszyny elektryczne. Wyd. 6. Warszawa: WNT, 1976.
Tunia H., Kaźmierowski M.: Automatyka napędu przekształtnikowego. Warszawa: PWN, 1987.
Wachla D.: Identyfikacja dynamicznych modeli diagnostycznych metodami odkryć wiedzy w bazach danych.
Gliwice: Wyd. KPKM, 2006. Zesz. nr 130.
Zieliński Tomasz. P.: Od teorii do cyfrowego przetwarzania sygnałów. Kraków: ANTYKWA, 2002.
20