Sistem cu Inteligență Artificială pentru Asistarea Fabricării Produselor Compozite

Introducere

În procesele de fabricare a produselor din materiale compozite, masura în care caracteristicile de forma si mecanice ale produsului corespund cerintelor impuse prin specificatii depinde în buna parte de parametrii procesului de polimerizare.

În instalatiile existente, parametrii tehnologici ce determina calitatea procesului de polimerizare a materialului compozit (temperatura, durata, presiune în incinta de polimerizare) sunt reglabili, fie de catre operator fie prin intermediul unor echipamente automate.

Sistemul descris în prezenta lucrare contribuie la formarea unei baze de cunostinte care sa furnizeze valorile optime de reglat ale respectivilor parametri tehnologici

Sursa principala de informatii a sistemului o reprezinta un stand experimental pentru masurarea în trei puncte a temperaturii dintr-o incinta de polimerizare utilizata la fabricarea produselor din materiale compozite.

Valorile masurate ale temperaturilor (pentru diverse structuri ale materialului compozit) sunt utilizate pentru instruirea unei retele neuronale ce poate ulterior estima prin simulare modul de variatie a temperaturii într-o structura aleasa a materialului.

Pe baza variatiei temperaturii, sistemul poate de asemenea determina modul de variatie a gradului de fabricare a pe parcursul procesului tehnologic.

Figura 1

Pentru cresterea flexibilitatii si accesibilitatii sistemului, acesta a fost realizat din doua aplicatii distincte (fig. 1): un server aflat lânga sistemul de achizitie a datelor ce poate comunica simultan cu mai multe aplicatii client ce alimenteaza sau utilizeaza baza de cunostinte a retelei neuronale.

Sistemul de achizitie a datelor

Standul experimental a fost instrumentat cu componente National Instruments (fig. 2), temperaturile din incinta sa de polimerizare fiind masurate cu trei termocupluri (de tip T si K) conectate la un modul de conditionare a semnalelor SCXI 1120, prin intermediul unui modul SCXI 1327.

Modulul SCXI 1120, dedicat masurarilor cu termocupluri, asigura filtrarea si amplificarea semnalelor de la traductoare si dispune de un senzor pentru compensarea variatiilor de temperatura de la jonctiunea rece. Modulul este instalat într-un sasiu SCXI 1000, acesta asigurând comunicatiile cu o placa de achizitie Lab-PC+ printr-un bloc conector SCXI 1341.

Aplicatia server

Pe computerul de lânga standul experimental (în care este instalata placa de achizitie a datelor) ruleaza o aplicatie realizata în LabVIEW 6.1 prin intermediul careia utilizatorul poate efectua urmatoarele operatii (fig. 3):

. specificarea caracteristicilor mate-rialului compozit al produsului aflat în studiu pe standul experimental (materialele pentru matrice si elementul de ranforsare, grosimea materialului, punctul de masurare a temperaturii)

. configurarea si comanda sistemului de achizitie a datelor (indicii canalelor, tipul senzorului de referinta si tipurile termocuplurilor, rata de esantionare etc.)

. monitorizarea valorilor masurate ale temperaturilor

. stocarea valorilor masurate (în fisiere cu format specific, relationate între ele în scopul formarii bazei de cunostinte) în scopul utilizarii acestora pentru instruirea sistemului de inteligenta artificiala