Testprotokoll Diagnos av elkraftsystem i satellit Version 1.0 Ansvarig utgivare: Emma Andersson Datum: 3 december 2010 Status Granskad Godka nd Kursnamn: Projektgrupp: Kurskod: Projekt: Erik Frisk Erik Frisk Reglerteknisk projektkurs, CDIO TSRT10 Diagnos av elkraftsystem 2010-11-30 2010-11-30 E-post: Ansvarig utgivare: Utgivarens E-post: Dokumentnamn: Emma Andersson emman332@student.liu.se Testprotokoll.pdf
Projektidentitet Gruppens E-post: Hemsida: Beställare: Kursansvarig: Projektledare: Handledare: http://www.isy.liu.se/edu/projekt/tsrt10/2010/diagnos-2010 Erik Frisk, Linköpings Universitet Tel: +46 (0)13-285714, E-post: frisk@isy.liu.se David Törnqvist, Linköpings Universitet Tel: +46 (0)13-281882, E-post: tornqvist@isy.liu.se Karin Ohlsson-Öhman Daniel Eriksson, Linköpings Universitet Tel: +46 (0)13-28 1327, E-post: daner@isy.liu.se Gruppmedlemmar Namn Ansvarsområde Telefon E-post (@student.liu.se) Karin Ohlsson-Öhman Projektledare 070 8574863 karoh885 Emma Andersson Testansvarig 070 3908021 emman332 Kurt Källkvist Dokumentansvarig 070 4181897 kurka837 Fredrik Johansson Designansvarig 070 4547182 frejo674 Martin Kågebjer Övriga 070 2849955 marka103 Sandra Alfredsson Övriga 070 2432807 sanal785
Dokumenthistorik Version Datum Utförda ändrr Utförda av Granskad 0.1 26 nov 2010 Första utkastet EA MK, SA 0.2 29 nov 2010 Andra utkastet EA DE 1.0 30 nov 2010 Första skarpa versionen EA EF
Innehåll 1 Inledning 1 2 Systemet 1 2.1 Generella krav på systemet................................... 1 2.1.1 Krav 1........................................... 1 2.1.2 Krav 2........................................... 1 2.1.3 Krav 3, 4 och 5...................................... 1 2.1.4 Krav 6........................................... 2 2.1.5 Krav 7........................................... 2 2.1.6 Krav 8........................................... 2 2.1.7 Krav 9........................................... 2 2.1.8 Krav 11.......................................... 2 2.2 Systemuppbyggnad........................................ 2 2.2.1 Krav 12.......................................... 3 2.2.2 Krav 13.......................................... 3 2.2.3 Krav 14.......................................... 3 2.3 Implementering.......................................... 3 2.3.1 Krav 15 och 16...................................... 3 2.3.2 Krav 17.......................................... 3 2.3.3 Krav 17.......................................... 3 2.3.4 Krav 18 och 19...................................... 4 3 Prestandakrav 4 3.0.5 Krav 20.......................................... 4 3.0.6 Krav 21.......................................... 4 3.0.7 Krav 22.......................................... 4 3.0.8 Krav 23.......................................... 4 3.0.9 Krav 24.......................................... 4 3.0.10 Krav 25.......................................... 5 3.0.11 Krav 26.......................................... 5 3.0.12 Krav 27.......................................... 5 3.1 Validering av diagnossystemet.................................. 5 3.1.1 Krav 28.......................................... 5 4 Ekonomi 6 4.0.2 Krav 29 och 30...................................... 6
Diagnos av elkraftsystem 1 1 Inledning Detta testprotokoll har tagits fram med syftet att specificera hur de uppställda kraven från Kravspecifikationen för projektet Diagnos av elkraftsystem i satellit [Ohlsson- Öhman, 2010] har verifierats. De testresultat som inte återfinns i detta dokument finns dokumenterade i den tekniska dokumentationen eller användarhandledningen. Dessa står i så fall hänvisade till under det aktuella kravet. Krav 10 och 31-34 har uteslutits ur testplanens och testprotokollets verifieringsbeskrivning. Detta för att dessa krav är mycket enkla att verifiera utan en beskrivning. De uteslutna kraven är krav på att kommunikation mellan DxC-ramverket och diagnosalgoritmen ska hanteras med API-er (Application Programming Interface, som medföljer DxC-ramverket), kravet på att dokumentationen ska utgå från LIPS-mallar samt kraven på utbildning av projektgruppens medlemmar. I Kravspecifikationen version 3.0 står Krav 17 listat som Krav 18. Kraven som följer därpå, krav 18 till 30, motsvaras i Kravspecifikationen av krav nummer 19 till 31, på grund av det i mitten tillagda kravet. 2 Systemet Kraven som har ställts på diagnossystemets delsystem har verifierats med hjälp av olika tester. I detta kapitel anges hur dessa har utförts för att ge resultat som verifierar kraven. 2.1 Generella krav på systemet Detta delkapitel beskriver hur de generella kraven för hela diagnossystemet har verifierats. 2.1.1 Krav 1 Krav 1: Diagnossystemet ska vara integrerbart med DxC-ramverket. Diagnossystemet fungerar ihop med DxC-ramverket. Diagnossystemet är nära integrerat med DxC-ramverket och utnyttjar de fördefinierade klasserna som ingår i ramverket. Diagnossystemet kan även skicka diagnoskandidater till oraklet och erhålla kostnader för åtgärderna tillbaka. Allt detta verifieras vid en testkörning av systemet. 2.1.2 Krav 2 Krav 2: Detekterbarhetsanalys ska göras för att avgöra vilka fel som kan detekteras. Detta krav verifieras genom att studera resultatet av detekterbarhetsanalysen. Detta återfinns i den tekniska dokumentationen. 2.1.3 Krav 3, 4 och 5 Krav 3: Isolerbarhetsanalys ska göras för att avgöra vilka enkelfel som kan isoleras. Krav 4: Isolerbarhetsanalys ska göras för att avgöra vilka dubbelfel som kan isoleras. Krav 5: Isolerbarhetsanalys ska göras för att avgöra vilka multipelfel som kan isoleras.
Diagnos av elkraftsystem 2 Resultatet av isolerbarhetsanalysen för enkelfel återfinns i dokumentet Teknisk Dokumentation. Verifiering av Krav 3 sker genom att studera det dokumentet. Krav 4 och Krav 5 uppfylls ej. (Prioritet 2 respektive 3). 2.1.4 Krav 6 Krav 6: Robusthetsanalys ska göras för att avgöra hur känsligt systemet är för förändrr från modellernas referenstillsstånd. Detta krav verifieras genom att studera den tekniska dokumentationen, där resultatet av robusthetsanalysen återfinns. 2.1.5 Krav 7 Krav 7: Diagnossystemet ska vara så pass användarvänligt att en person med grundläggande kunskaper inom diagnos ska kunna använda systemet enbart genom att läsa användarhandledningen. Med att använda systemet avses att starta och köra algoritmen ihop med dxc-ramverket. Reviderat 2010-11-15. Detta krav verifieras genom att studera Användarhandledningen. 2.1.6 Krav 8 Krav 8: Små ändrr i ADAPT-systemet ska inte leda till att mer än att relevanta parameterar i diagnossystemet behöver ändras. Hur systemet fungerar och används förklaras i den tekniska dokumentationen samt i användarhandledningen. I det senare dokumentet anges hur parametrar kan ändras i diagnossystemet, samt var ändring ska göras för att exempelvis ta bort residualer om vissa komponenter tas bort ur ADAPT-systemet. 2.1.7 Krav 9 Krav 9: Analys ska göras för att undersöka om samtliga sensorer i ADAPT-systemet är nödvändiga. Resultatet av analys av möjligheten att utesluta vissa komponenter redovisas i den tekniska dokumentationen. Kravet verifieras genom att studera det dokumentet. 2.1.8 Krav 11 Krav 11: Vid feldetektion ska en åtgärd rekommenderas. Detta krav verifieras genom att när ett fel detekterats resulterar diagnossystemet i, utöver en diagnos, en rekommenderad åtgärd. Åtgärdsrekommendationerna i de olika fallen följer de givna i [Industrial Track Diagnostics Problem]. Detta kan ses och verifieras när diagnossystemet testkörs. 2.2 Systemuppbyggnad I detta delkapitel beskrivs hur de krav som ställs på diagnossystemets uppbyggnad i Kravspecifikationen [Ohlsson-Öhman, 2010] har testas och veriferats.
Diagnos av elkraftsystem 3 2.2.1 Krav 12 Krav 12: Varje komponent ska ha en egen modell. Varje komponent har en egen modell och därför är detta krav uppfyllt. Modellerna återfinns i den tekniska dokumentationen. 2.2.2 Krav 13 Krav 13: Validering av modellerna ska göras och redovisas i den tekniska dokumentationen. Validering av komponentmodellerna har gjorts och resultaten återfinns i den tekniska dokumentationen. Verifiering av detta krav sker alltså genoma att studera den tekniska dokumentationen. 2.2.3 Krav 14 Krav 14: Diagnossystemet ska kunna automatgenereras utifrån vetskap om vilka komponenter som finns i systemet och hur de är sammankopplade. Detta krav uppfylls ej. (Prioritet 3). 2.3 Implementering I detta delkapitel specificeras hur kraven för implementering av diagnossystemet i DxCramverket ska verifieras. 2.3.1 Krav 15 och 16 Krav 15: Diagnossystemet ska innehålla prestandaparametrar som ska vara möjliga att ändra på för att göra systemet snabbare eller mer noggrant efter önskemål. Krav 16: Diagnossystemet ska innehålla prestandaparametrar som ska vara möjliga att justera för att ändra falsklarmssannolikheten. Krav 15 uppfylls ej. (Prioritet 2). Krav 16, reviderat 2010-11-15, uppfylls. En xml-fil finns där trösklar kan ändras och på så sätt ändras sannolikheten för falsklarm och risk för missad detektion. 2.3.2 Krav 17 Krav 17: En optimeringsalgoritm ska användas för att ta fram parametervärden som maximerar diagnossystemets resultat i utvärderingen av diagnosalgoritmen. Detta krav utgick 2010-11-16. 2.3.3 Krav 17 Krav 17 : Efter att diagnosalgoritmen har kompilerats ska användaren, med hjälp av användarhandledningen, kunna köra diagnosalgoritmen med ett skript där användaren kan välja vilken parameterfil samt vilket scenario som ska användas och var resultatet ska sparas. Detta krav infördes 2010-11-16. Detta krav uppfylls ej. (Prioritet 3).
Diagnos av elkraftsystem 4 2.3.4 Krav 18 och 19 Krav 18: Diagnossystemets parametrar ska namnges så att det med hjälp av användarhandledningen går att tolka vilken typ av parameter det är samt vilken typ av komponenet parametern tillhör. Krav 19: Diagnossystemets parametrar ska vara enkla att ändra för personer med grundläggande kunskaper inom diagnos och övervakning. Namngivningen av parametrar följer en viss mall så att de är enkla att identifiera. De står listade i ett separat dokument så att alla parametrar kan anges och ändras på samma ställe. I Användarhandledningen finns förklarat vad de olika parametrarna motsvarar. 3 Prestandakrav Hur kraven på diagnossystemets prestanda har verifierats beskrivs i detta kapitel. 3.0.5 Krav 20 Krav 20: Enkelfel som finns inducerade i testdata och är detekterbara enligt detekterbarhetsanalysen ska kunna detekteras av diagnossystemet. Systemets förmåga att detektera enkelfel finns dokumenterat i den tekniska dokumentationen. I Figur 1 kan utläsas hur väl de i testdatat inducerade enkelfelen kan detekteras. 3.0.6 Krav 21 Krav 21: Enkelfel som finns inducerade i testdata och som är isolerbara enligt isolerbarhetsanalysen ska kunna isoleras av diagnossystemet. Systemets förmåga att isolera enkelfel finns dokumenterat i den tekniska dokumentationen. I protokollet i Figur 1 kan utläsas hur väl de i testdatat inducerade enkelfelen kan isoleras. 3.0.7 Krav 22 Krav 22: Dubbelfel som finns inducerade i testdata och är detekterbara enligt detekterbarhetsanalysen ska kunna detekteras av diagnossystemet. Vilka av de i testdatat inducerade dubbelfelen som kan detekteras av diagnossystemet finns dokumenterat i protokollet i Figur 1. 3.0.8 Krav 23 Krav 23: Dubbelfel som finns inducerade i testdata och som är isolerbara enligt isolerbarhetsanalysen ska kunna isoleras av diagnossystemet. Vilka av de i testdatat inducerade dubbelfelen som kan isoleras av diagnossystemet finns dokumenterat i protokollet i Figur 1. 3.0.9 Krav 24 Krav 24: Multipelfel som finns inducerade i testdata och som är detekterbara enligt detekterbarhetsanalysen ska kunna detekteras. Vilka av de i testdatat inducerade multipelfelen som kan detekteras av diagnossystemet finns dokumenterat i protokollet i Figur 1.
Diagnos av elkraftsystem 5 3.0.10 Krav 25 Krav 25: Multipelfel som finns inducerade i testdata och som är isolerbara enligt isolerbarhetsanalysen ska kunna isoleras av diagnossystemet. Vilka av de i testdatat inducerade multipelfelen som kan isoleras av diagnossystemet finns dokumenterat i protokollet i Figur 1. 3.0.11 Krav 26 Krav 26: Diagnossystemet ska starta upp på mindre än 30 sekunder. Om inte diagnossystemet startar upp inom 30 sek kommer ett felmeddelande upp, att det inte går att starta DxC. Systemet klarar sig mycket väl från att få dessa felmeddelanden, varför detta krav kan betraktas som uppfyllt. Detta kan verifieras genom att testköra systemet. 3.0.12 Krav 27 Krav 27: Om avbrott i programmet sker innan beräknrna är klara ska systemet svara med den bästa gissning som finns tillgänglig vid tidpunkten för avbrottet. Om ett avbrott i beräknrna sker så skickas den för tillfället bästa diagnosen. Detta har validerats genom att diagnossystemet returnerar sin bästa diagnosgissning då någonting i systemet slutar att fungera innan beräknrna är klara. Detta har implementerats genom att diagnosalgoritmen alltid har den bästa gissningen lagrad. Om körningen inte blir avbruten kommer den i slutet av körningen att skicka sin bästa gissning, vilken har uppdaterats kontinuerligt under körningens gång. 3.1 Validering av diagnossystemet Nedan beskrivs hur diagnosalgoritmen har testats med testdatat tillhandahållet från NASA. 3.1.1 Krav 28 Krav 28: Diagnossystemet ska testas med all tillhandahållen testdata från NASA. I Figur 1 ses protokoll från testkörning med testdatat tillhandahållet från NASA. I protokollet redovisas erhållna diagnoser, vilket/vilka fel som inducerats samt om det gick att detektera och isolera felet/felen.
Diagnos av elkraftsystem 6 4 Ekonomi Kraven på ekonomi är begränsning av arbetstid för projektgruppen samt tid med handledaren. 4.0.2 Krav 29 och 30 Krav 29: Maximalt 1440 timmar får användas för hela projektet. Krav 30: Maximalt 25 timmar handledningstid får användas. Dessa krav verifieras genom att studera tidsrapporterrna som regelbundet har skickats till beställaren. Där kan ses att projektgruppen inte har förbrukat det maximalt antal budgeterade arbetstimmarna. Alla maximalt budgeterade handledartimmar har ej heller utnyttjats.
Diagnos av elkraftsystem 7 Page 1 Exp_1209fff IT167 Offset 50 1 LGT400 FailedOff 135.97 LGT401 FailedOff 135.97 Exp_1210fff DC482 FailedOff 145.92 INV2 FailedOff 176.33 TE511 Offset 200-200 ja nej 8 st trippelfelskandidater (varav en {DC482=FO, INV2=FO, TE511=O}) ja nej 36 st trippelfelsdiagnoser (varav en {IT167=O, LGT400=FO, LGT401=FO}) E240 Stuck 90 0 IT240 Stuck 90 0 ja nej {CB236=FO, E240=S, IT24=S}, {E240=S, ISH236=S, IT240=S} TRIPPELFEL Exp_1164fff ISH236 Stuck 90 0 File Name Component Param Time Exp_1158 N/A...... Exp_1165 N/A...... Exp_1166 N/A...... Exp_1214 N/A...... Exp_1215 N/A...... Exp_1216 N/A...... Exp_1218 N/A...... ENKELFEL Exp_1158f IT140 Offset 100 1 ja nej {E165=O}, {E165=S}, {IT140=O}, {IT140=S},{IT167=O}, {IT167=S} Exp_1159f E281 Stuck 130 0 ja ja {E281=S} Exp_1160f TE510 Stuck 112.41 199.3 ja ja {TE510=S} Exp_1188 BAT1 APL 60.19 ja nej {BAT1=APL}, {E140=O}, {E140=S}, {IT140=O}, {IT140=S} Exp_1190 CB166 FailedOpen 65.66 ja ja {CB166=FO} Exp_1191 CB280 FailedOpen 70.75 ja ja {CB280=FO} Exp_1192 DC482 FailedOff 75.75 ja nej {DC482=FO}, {EY183=SO} Exp_1197 EY174 StuckOpen 85.43 ja nej {EY174=SO}, {PMP425=FO} Exp_1198 EY272 StuckClosed 90.61 ja nej {EY270=SC}, {EY271=SC}, {EY272=SC}, {EY273=SC}, {EY274=SC}, {EY275=SC}, {FAN416=OS}, {IT267=O}, {IT267=S} Exp_1201 FAN415 UnderSpeed 105.49 ja nej {EY171=SO}, {FAN415=FO}, {FAN415=US} Exp_1202 EY160 StuckOpen 80.44 ja ja {EY160=SO} Exp_1203 FAN415 FailedOff 110.47 ja nej {EY171=SO}, {FAN415=FO} Exp_1204 FAN416 OverSpeed 115.91 ja ja {FAN416=OS} Exp_1205 FAN416 UnderSpeed 120.73 ja nej {EY275=SO}, {FAN416=FO}, {FAN416=US} Exp_1207 LGT407 FailedOff 130.95 ja ja {LGT407=FO} Exp_1208 PMP420 FlowRestricted 130.05 ja nej {FT520=O}, {FT520=S}, {PMP420=FO}, {PMP420=FR}, {EY270=SO} DUBBELFEL Exp_1161ff TE500 Offset 70-20 IT167 Stuck 110 0 ja nej {IT167=S, TE500=O}, {IT167=S, LGT400=FO} Exp_1163ff FT525 Offset 60-50 ST516 Offset 60-300 ja nej 25 st dubbelfelskandidater (varav en {FT525=O, ST516=O}) Exp_1199ff EY341 StuckOpen 101.29 ESH341A Stuck 101.29 1 ja nej 23 st dubbelfelskandidater (varav en {ESH341A=S, EY341=SO}) Exp_1209 LGT400 FailedOff 135.97 LGT401 FailedOff 135.97 ja nej {LGT400=FO, LGT401=FO}, {EY170=SO, TE502=O}, {EY170=SO, TE502=S}, {LGT401=FO, TE500=O}, {EY170=SO, LGT402=FO}, {LGT400=FO, TE501=O} Exp_1206 FAN416 FailedOff 125.95 PMP425 FailedOff 125.95 ja nej {EY174=SO, EY275=SO}, {EY275=SO, PMP425=FO}, {EY174=SO, FAN416=FO}, {FAN416=FO, PMP425=FO} Exp_1210 DC482 FailedOff 145.92 INV2 FailedOff 176.33 ja nej {DC482=FO, INV2=FO}, {EY183=SO, INV2=FO} Exp_1213 CB266 FailedOpen 150.91 EY170 StuckOpen 180.96 ja ja {CB266=FO, EY170=SO} Figur 1: Protokoll från testkörning med testdatat. Detektion (Ja/Nej) Isolering (Ja/Nej) Kandidater Sheet1
Diagnos av elkraftsystem 8 Referenser Industrial Track Diagnostics Problem. Industrial track diagnostic problem descriptions. https://www.phmsociety.org/sites/phmsociety.org/files/dxc10 IndustrialTrackDescription.pdf, 2010. hämtad: 2010-09-20. K. Ohlsson-Öhman. Kravspecifikation diagnos av elkraftsystem i satellit. September 2010.