모터구동밸브의 지능형 진단 알고리즘 개발

Abstract

모터구동밸브는 모터에 의하여 작동되는 밸브로써 발전소, 화학 공장 등 산업현장에서 유체의 흐름을 차단하거나 제어하기 위한 목적으로 사용되고 있다. 이러한 모터구동밸브는 현장의 작업자들에 의하여 관리되고 진단이 이루어지고 있는데 진단하는 사람에 따라 결과다 다르게 나오는 등 일관성이 없어, 진단 결과의 신뢰성을 저하시킨다. 본 연구에서는 진단하는 사람에 관계없이 모터구동밸브의 상태를 감시, 진단하여 일관성 있는 결과를 알려주는 지능형 진단 알고리즘을 개발하였다. 진단 알고리즘 개발을 위하여 밸브의 조립상태, 구동기의 상태 등을 중요 결함으로 선정하고 이러한 결함들의 신호를 취득하기 위하여 결함 시뮬레이터 Ⅰ, Ⅱ를 설계, 제작하였다. 결함 시뮬레이터 I을 이용하여 밸브의 조립상태의 결함에 대한 스템 쓰러스트 신호를 취득하였고, 결함 시뮬레이터 Ⅱ를 이용하여 구동기 결함에 대한 모터 토크 신호를 검출하였다. 취득한 신호들을 바탕으로 MATLAB을 이용한 신경망을 구성하여 밸브의 조립상태를 진단하는 알고리즘을 개발하였고, 또한 공급되는 전원의 상태, 모터 상태, 구동기 조립상태, 밸브상태, 토크 스위치 상태 등의 모터구동밸브의 상태를 종합적으로 진단하여 결과를 알려주는 지능형 진단 알고리즘을 개발하였다. 개발된 알고리즘을 실제 현장에서 취득한 데이터에 적용시켜 대상 모터구동밸브를 진단하여 양호한 상태의 모터구동밸브임을 검증하였다.