மெகாட்ரானிக்ஸ், பாதுகாப்பு மற்றும் சரிபார்ப்பு கட்டமைப்பில் செயற்கை நுண்ணறிவு அறிமுகம்

ஆதாயங்கள்:

• மெகாட்ரானிக்ஸ் பணிப்பாய்வு (வடிவமைப்பு, குறியீடு, பகுப்பாய்வு) எந்த நிலைகளில் AI மதிப்பைச் சேர்க்கிறது மற்றும் எந்த முடிவுகள் பொறியாளரிடம் இருக்க வேண்டும் என்பதை வேறுபடுத்தும் திறன்
• செயல்பாட்டு பாதுகாப்பு (SIL/PL), வன்பொருளில் முன்-இயக்க சரிபார்ப்பு மற்றும் உருவகப்படுத்துதலில் சோதனை ஆகியவற்றின் கொள்கைகளைப் பயன்படுத்துவதற்கான திறன்
• இயற்பியல் அமைப்பை சேதப்படுத்தும் AI வெளியீடு மற்றும் இந்த அபாயத்தைக் குறைக்கும் அடுக்கு சரிபார்ப்பு ஒழுங்குமுறை ஆகியவற்றைக் கண்டறியும் திறன்

மெகாட்ரானிக்ஸ் என்பது மெக்கானிக்ஸ், எலக்ட்ரானிக்ஸ், கன்ட்ரோல் மற்றும் மென்பொருளின் குறுக்குவெட்டில் உள்ளது. ஒரு பொறியாளராக உங்கள் நாள்; இது ஒரு சர்வோ மோட்டாரின் டிரைவிங் குறியீட்டை எழுதுவது, சென்சாரின் சத்தத்தை வடிகட்டுவது, PID கட்டுப்படுத்தியை டியூன் செய்வது, PLC லாஜிக்கை நிறுவுவது மற்றும் இயற்பியல் உலகில் இவை அனைத்தும் பாதுகாப்பாகச் செயல்படுகின்றனவா என்பதைச் சரிபார்ப்பது ஆகியவை அடங்கும். இந்த ஒவ்வொரு பணியிலும் AI ஒரு முடுக்கியாக இருக்கலாம்: வரைவுக் குறியீட்டை உருவாக்குதல், சமன்பாட்டைத் தீர்க்க உதவுதல், தரவுத் தொகுப்பிலிருந்து ஒரு வடிவத்தைப் பிரித்தெடுத்தல், பிழையைப் பிழைத்திருத்தம் செய்ய வழிகாட்டுதல். ஆனால் மெகாட்ரானிக்ஸில் ஒரு முக்கியமான வேறுபாடு உள்ளது: நீங்கள் தயாரிப்பது திரையில் இருக்காது, அது ஒரு மோட்டாரை மாற்றுகிறது, ஒரு வால்வை திறக்கிறது, இயற்பியல் உலகில் ஒரு நெம்புகோலை நகர்த்துகிறது. எனவே இங்கே AI ஐப் பயன்படுத்துவதற்கான விதிகள் தூய மென்பொருளை விட கடுமையானவை. இந்த யூனிட்டில் AI ஐ மெகாட்ரானிக்ஸ் பணிப்பாய்வுகளில் எவ்வாறு பாதுகாப்பாக உட்பொதிப்பது மற்றும் எந்தெந்த முடிவுகள் பொறியாளரை விட்டுவிடக்கூடாது என்பதை நாங்கள் நிறுவுகிறோம்.

AI மெகாட்ரானிக்ஸில் எங்கு மதிப்பைச் சேர்க்கிறது மற்றும் எங்கே இல்லை?

மெகாட்ரானிக்ஸில் AI இன் பங்கை தெளிவாக வரையறுப்பது செயல்திறன் மற்றும் பாதுகாப்பு ஆகிய இரண்டிற்கும் முதல் படியாகும். ஒரு பொதுவான மெகாட்ரானிக்ஸ் திட்டத்தில் AI இன் நிலையை கீழே உள்ள அட்டவணை காட்டுகிறது.

மேடை

AI இன் பங்கு

முடிவு நபருக்கு விடப்பட்டது

கருத்து/வடிவமைப்பு

மாற்றுகளை உருவாக்குதல், சமன்பாடுகளை நிறுவுதல், இலக்கியச் சுருக்கம்

கட்டிடக்கலை தேர்வு, பாதுகாப்பு இலக்கு

எழுத்து குறியீடு

டிராஃப்ட் டிரைவிங்/ரீடிங் குறியீடு, எலும்புக்கூடு

பதிவு துல்லியம், நேரம், சோதனை

பகுப்பாய்வு

தரவு சுருக்கம், முறை, ஒழுங்கின்மை பரிந்துரை

உடல் விளக்கம், முடிவு வரம்பு

சரிபார்ப்பு

சோதனை சூழ்நிலை பரிந்துரை, சரிபார்ப்பு பட்டியல்

கள செயல்பாட்டு ஒப்புதல்

ஆவணப்படுத்தல்

அறிக்கை வரைவு, கருத்து வரி

தொழில்நுட்ப துல்லியம், கையொப்பம்

இங்குள்ள முறை ஒன்று: AI வேகத்தை அளிக்கிறது, பொறியாளர் துல்லியம் மற்றும் பாதுகாப்பை உறுதி செய்கிறார். AI ஆனது 30 வினாடிகளில் என்ஜின் ஓட்டுநர் குறியீட்டை எழுத முடியும்; ஆனால் அந்த குறியீடு தவறான PWM அதிர்வெண் அல்லது தவறான திசை பிட் காரணமாக இயக்கி எரிக்கப்படுமா என்பதை பொறியாளர் தீர்மானிக்கிறார்.

உதவிக்குறிப்பு: AI ஐ "வயலைப் பார்க்காத மூத்த பயிற்சியாளர்" போல் நினைத்துப் பாருங்கள். அவரது யோசனைகள் விரைவானவை மற்றும் பெரும்பாலும் நல்லவை; ஆனால் நீங்கள் பலகையைத் தொடுவதற்கு முன், ஒவ்வொரு வெளியீட்டையும் சோதிக்கிறீர்கள்.

உடல் ஆபத்து: மென்பொருளிலிருந்து வேறுபாடு

வலைப் பயன்பாட்டில், தவறான குறியீடு ஒரு பக்கத்தை செயலிழக்கச் செய்கிறது; பயனர் புதுப்பிக்கிறார், தொடர்கிறார். மெகாட்ரானிக்ஸில், தவறான குறியீடு ஒரு லிமிட் ஸ்விட்ச் மீது ஆக்சுவேட்டரைத் தாக்குகிறது, கியர்பாக்ஸை உடைக்கிறது, ஆபரேட்டரை நோக்கி ஒரு ரோபோ கையை வீசுகிறது. அபாயங்கள் உறுதியானவை:

• அதிக மின்னோட்டம்/மின்னழுத்தம்: தவறான PWM அல்லது மின்னோட்ட வரம்பு விடுபட்டால் இயக்கி மற்றும் மோட்டாரை எரிக்கும்.
• ரன்அவே: தவறான சமிக்ஞை அல்லது சிதைந்த பின்னூட்டம் கட்டுப்பாடற்ற முடுக்கத்திற்கு வழிவகுக்கிறது.
• நேர மீறல்: நிகழ்நேர வளையம் தாமதமானால், கட்டுப்பாடு நிலையற்றதாகிவிடும்.
• பாதுகாப்பு பைபாஸ்: இன்டர்லாக் லாஜிக்கைப் புறக்கணிக்கும் குறியீட்டை AI அறியாமல் பரிந்துரைக்கலாம்.

"குறியீட்டை ஒருமுறை படிப்பதன் மூலம்" இந்த அபாயங்கள் எதுவும் முற்றிலும் அகற்றப்படாது. அதனால்தான் மெகாட்ரானிக்ஸ் சரிபார்ப்பு ஒரு படி அல்ல, ஆனால் ஒரு அடுக்கு செயல்முறை.

அடுக்கு அங்கீகார கட்டமைப்பு

AI வெளியீட்டை இயற்பியல் அமைப்பில் பெறுவதற்கு முன் பின்வரும் அடுக்குகள் வழியாக அனுப்பவும். முந்தையது தவறவிட்டதைக் கைப்பற்ற ஒவ்வொரு அடுக்கு உள்ளது.

1. நிலையான மதிப்பாய்வு: கோட்/லாஜிக் வரியை வரியாகப் படிக்கவும்; பதிவு, அலகு, அடையாளம் கட்டுப்பாடு.2. அலகு/தர்க்க சோதனை: தனிமையில் சோதனை செயல்பாடுகள் (எ.கா. அறியப்பட்ட மதிப்புடன் இயக்கவியல் கணக்கீடு).3. உருவகப்படுத்துதல் (முன் HIL): மாதிரியில் இயக்கவும்; படி பதில், நிலைத்தன்மை, வரம்பு மீறல் ஆகியவற்றைக் கவனிக்கவும்.4. வரையறுக்கப்பட்ட வன்பொருள் சோதனை: தற்போதைய/வேகம் வரையறுக்கப்பட்ட, மின்-நிறுத்தம் அணுகக்கூடியது, குறைந்த ஆற்றல் தொடக்கம்.5. படிப்படியாக செயல்படுத்துதல்: சுமை மற்றும் வேகத்தை படிப்படியாக அதிகரிக்கவும்; ஒவ்வொரு அடியிலும் அளவிடவும் மற்றும் ஒப்பிடவும்.

எடுத்துக்காட்டாக, சர்வோ நிலைக் கட்டுப்பாட்டிற்கு: முதலில் கையில் தெரிந்த கோணத்தில் (அடுக்கு 2) கணக்கீட்டைச் சரிபார்த்து, பின்னர் பைத்தானில் மோட்டார் மாடலை உருவகப்படுத்தி, ஓவர்ஷூட் (அடுக்கு 3) பார்க்கவும், பின்னர் மோட்டாரை மேசையில் சரிசெய்து, குறைந்த மின்னோட்ட வரம்பில் (அடுக்கு 4) ஒரு சிறிய இயக்கத்தை முயற்சிக்கவும், கடைசியாக நீங்கள் சுமையை இணைத்து முழு வேகத்திற்கு முடுக்கி விடவும் (அடுக்கு 5). இந்த ஒவ்வொரு படிநிலையிலும் AI உதவ முடியும்; ஆனால் பொறியாளர் "ரன்" பொத்தானை அழுத்துகிறார்.

செயல்பாட்டு பாதுகாப்பு: சுருக்கமாக SIL மற்றும் PL

பாதுகாப்பு சிக்கலான அமைப்புகளில் இரண்டு நிலையான கருத்துகளை நீங்கள் தெரிந்து கொள்ள வேண்டும். IEC 61508 / IEC 62061 இன் கீழ் SIL (பாதுகாப்பு ஒருமைப்பாடு நிலை, 1-4) மற்றும் இயந்திர பாதுகாப்பில் ISO 13849 இன் கீழ் PL (செயல்திறன் நிலை, a-e) ஒரு பாதுகாப்பு செயல்பாடு எவ்வளவு நம்பகமானதாக இருக்க வேண்டும் என்பதைக் கணக்கிடுகிறது.

கருத்து

அளவுகோல்

அது என்ன சொல்கிறது

நீக்கு

1 (குறைவு) - 4 (அதிகம்)

பாதுகாப்பு செயல்பாட்டின் அபாயகரமான தோல்வி நிகழ்தகவு இலக்கு

பி.எல்.

a (குறைந்த) - e (உயர்)

இயந்திர பாதுகாப்பு செயல்பாட்டின் தேவையான செயல்திறன் நிலை

முக்கிய அம்சம் என்னவென்றால், ஒரு பாதுகாப்புச் செயல்பாடு (எ.கா. மின்-நிறுத்தத்துடன் இயந்திரத்தை நிறுத்துதல்) ஒரு குறிப்பிட்ட SIL/PL இலக்கைக் கொண்டிருந்தால், அந்தச் செயல்பாட்டின் வடிவமைப்பு, சரிபார்ப்பு மற்றும் ஆவணப்படுத்தல் ஆகியவை தரநிலையின் தேவைகளுக்கு ஏற்ப மேற்கொள்ளப்படும். AI உங்களுக்காக இந்த மதிப்பீட்டைச் செய்ய முடியாது மற்றும் பொறுப்பேற்க முடியாது. AI தொடர்புடைய பொருட்களைச் சுருக்கலாம் அல்லது வரைவு சரிபார்ப்புப் பட்டியலை உருவாக்கலாம்; ஆனால் இணக்க அறிவிப்பு பொறியாளர் மற்றும் அமைப்பின் பொறுப்பாகும்.

எச்சரிக்கை: உத்தியோகபூர்வ நிலையான உரையிலிருந்து AI அதன் பாதுகாப்புத் தரங்களைப் பற்றி வழங்கும் பொருள் எண், வரம்பு மதிப்பு அல்லது சூத்திரத்தை எப்போதும் சரிபார்க்கவும். AI ஆனது நிலையான பொருட்களை மாயத்தோற்றமாக மாயத்தோற்றம் செய்யும்; சரிபார்க்கப்படாத AI வெளியீட்டில் பாதுகாப்பு-முக்கியமான முடிவை அடிப்படையாகக் கொண்டது ஏற்றுக்கொள்ள முடியாதது.

பலவீனமான ப்ராம்ட் / ஸ்ட்ராங் ப்ராம்ட்

மெகாட்ரானிக்ஸில், ப்ராம்ட்டின் தரமானது வெளியீட்டின் பாதுகாப்பை நேரடியாகப் பாதிக்கிறது. சூழல் இல்லாத கோரிக்கையானது உங்கள் வன்பொருளை அறியாத பொதுவான குறியீட்டை உருவாக்குகிறது.

பலவீனம்:"எனக்கு ஒரு மோட்டார் கட்டுப்பாட்டுக் குறியீட்டை எழுது."(முடிவு: எந்தப் பலகை? எந்த இயக்கி? எந்த மின்னழுத்தம்? தெரியவில்லை; குருட்டுக் குறியீடு.)STRONG:"STM32F103 (HAL நூலகம்) இல், DRV8825 ஸ்டெப்பர் மோட்டார் டிரைவரைக் கட்டுப்படுத்த குறியீட்டை எழுதவும். NEMA17 மோட்டார், 200 படிகள்/rev, 1/10PIN, PASTEPIN, மைக்ரோஸ்டெப். PA2 ஐ அதிகபட்சமாக 3000 படிகள்/வினாடிக்கு வரம்பிடவும் (தாமதத்தைப் பயன்படுத்த வேண்டாம்), ஒவ்வொரு செயல்பாடும் ஒரு கருத்துரையுடன் என்ன செய்கிறது என்பதை விளக்கவும்.

சக்திவாய்ந்த உடனடி; இது அட்டை, இயக்கி, ஊசிகள், வரம்புகள் மற்றும் கட்டடக்கலை கட்டுப்பாடு (தடுக்காதது) ஆகியவற்றை வழங்குகிறது. இது AI க்கு "யூகிக்க" வேண்டிய இடத்தைக் குறைக்கிறது மற்றும் வெளியீடு சரிபார்க்கக்கூடியதாகிறது.

மினி கேஸ்

டெனிஸ், ஒரு R&D பொறியாளர், புதிய கன்வேயருக்கான வேகக் கட்டுப்பாட்டுக் குறியீட்டை AI எழுத வைத்துள்ளார். AI சுத்தமான தோற்றமுடைய குறியீட்டை உருவாக்குகிறது மற்றும் பிரதான சுழற்சியில் இயந்திரத்தை முழு வேகத்திற்கு நேரடியாக துரிதப்படுத்துகிறது. குறியீட்டை அப்படியே ஏற்றுவதற்குப் பதிலாக, டெனிஸ் அடுக்கு சரிபார்ப்பைப் பயன்படுத்துகிறது: முதலில் அது குறியீட்டைப் படித்து, ரேம்ப்-அப் இல்லை என்பதைக் கவனிக்கிறது; மோட்டார் திடீரென்று முழு வேகத்திற்கு முடுக்கிவிட்டால், இயந்திர அதிர்ச்சி மற்றும் தற்போதைய எழுச்சி இருக்கும். "S-வளைவு வேக விவரக்குறிப்பைச் சேர்த்து, அதிகபட்ச மின்னோட்டத்தை 4Aக்கு வரம்பிடவும்," இது AIக்கு கருத்துக்களை வழங்குகிறது. பின்னர், இது பைத்தானில் ஒரு எளிய உருவகப்படுத்துதலுடன் தற்போதைய சுயவிவரத்தை சரிபார்க்கிறது, பின்னர் சுமை மற்றும் தற்போதைய வரம்பு இல்லாமல் மோட்டாரை இயக்குகிறது. முதல் முயற்சியிலேயே, குறியாக்கியின் திசை தலைகீழாக இணைக்கப்பட்டிருப்பதை அவர் கண்டுபிடித்தார்; வரையறுக்கப்பட்ட வன்பொருள் சோதனை, உருவகப்படுத்துதல் அல்ல, இதைப் பிடிக்கிறது. முடிவு: AI ஒரு விரைவான ஓவியத்தை வழங்கியது, ஆனால் மூன்று தனித்தனி அடுக்கு சரிபார்ப்பு மூன்று தனித்தனி சிக்கல்களை பிழைத்திருத்தியது மற்றும் வன்பொருள் சேதமடையவில்லை.

பொதுவான தவறுகள்

• உருவகப்படுத்துதல் அல்லது வரையறுக்கப்பட்ட சோதனை இல்லாமல் AI வெளியீட்டை நேரடியாக வன்பொருளில் ஏற்றுகிறது.
• கார்டு, டிரைவர், பின் மற்றும் வரம்பு ஆகியவற்றின் சூழலைக் கொடுக்காமல் பொதுவான குறியீட்டைக் கோருகிறது.
• AI இன் நினைவகத்திலிருந்து சரிபார்க்காமல் பாதுகாப்பு தரநிலை உருப்படிகள்/வாசல்களை ஏற்றுக்கொள்வது.
• இ-ஸ்டாப் மற்றும் லாக்கிங் ஆகியவற்றை "பின்னர் சேர்க்கிறேன்" என ஒத்திவைத்து முதல் சோதனையை பாதுகாப்பு இல்லாமல் நடத்துவது.
• AI-உருவாக்கப்பட்ட குறியீடு சரிபார்க்கப்பட்டதாகக் கருதுகிறது, ஏனெனில் அது "வேலை செய்வதாகத் தெரிகிறது."
• முடுக்கம், மின்னோட்டம்/வேக வரம்பு போன்ற இயற்பியல் கட்டுப்பாடுகளை வரியில் வைக்க மறந்துவிட்டது.

சுருக்கமாக

• AI மெகாட்ரானிக்ஸில் வேகத்தை சேர்க்கிறது; துல்லியம், பாதுகாப்பு மற்றும் ஃபீல்டிங் ஒப்புதல் பொறியாளரிடம் இருக்கும்.
• உடல் ஆபத்து (அதிக மின்னோட்டம், தலைகீழ் திசை, நேர மீறல்) மென்பொருள் தோல்வியை விட வேறுபட்டது மற்றும் உறுதியானது.
• அடுக்கு சரிபார்ப்பு (நிலையான → தொகுதி → உருவகப்படுத்துதல் → வரையறுக்கப்பட்ட வன்பொருள் → படிப்படியான வரிசைப்படுத்தல்) கட்டாயமாகும்.
• SIL/PL போன்ற செயல்பாட்டு பாதுகாப்பு நோக்கங்களை மதிப்பீடு செய்வதும் ஆவணப்படுத்துவதும் மனிதப் பொறுப்பாகும்.
• சக்திவாய்ந்த உடனடி; பலகை, இயக்கி, ஊசிகள், வரம்புகள் மற்றும் கட்டடக்கலைக் கட்டுப்பாடு ஆகியவற்றை சூழலாகக் கொண்டுள்ளது.
• பாதுகாப்பு தரநிலை தகவல் எப்போதும் அதிகாரப்பூர்வ மூலத்திலிருந்து சரிபார்க்கப்படுகிறது; AI இன் நினைவகத்தை நம்ப முடியாது.

விண்ணப்ப பணி

உங்களிடம் உள்ள உண்மையான மெகாட்ரானிக் பாகத்திற்கு (எ.கா. ஸ்டெப்பர் மோட்டார் + டிரைவர்), மேலே உள்ள "வலுவான ப்ராம்ட்" டெம்ப்ளேட்டை நிரப்பவும்: பலகை, இயக்கி, ஊசிகள், மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம் மற்றும் வேக வரம்புகளை எழுதவும். இந்த சூழலுடன் AI ஐ தடுக்காத ஓட்டுநர் குறியீட்டை உருவாக்க வேண்டும். பின்னர் அடுக்கு சரிபார்ப்பு கட்டமைப்பின் முதல் மூன்று அடுக்குகள் வழியாக வெளியீட்டை அனுப்பவும்: (1) குறியீட்டு வரியை வரியாகப் படித்து குறைந்தது இரண்டு சாத்தியமான அபாயங்களைக் கண்டறியவும், (2) கணக்கிடப்பட்ட மதிப்பை கைமுறையாக சரிபார்க்கவும் (எ.கா. கொடுக்கப்பட்ட வேகத்தில் படி காலம்), (3) முடிந்தால் ஒரு எளிய உருவகப்படுத்துதல் அல்லது உலர் ஓட்டம் செய்யவும். எந்த லேயர் எந்த சிக்கலைப் பிடிக்கிறது என்பதைக் கவனியுங்கள்.