تشخیص عیب در سیستم های کنترل هوشمند تحمل پذیر خطا:
گسترش فرآیندهای خودکار درخواست برای کیفیت محصولات صنعتی، قابلیت اطمینان سیستم ها، ایمنی و رهایی کارگران از فعالیتهای دستی مخصوصا در محیط های خطرناک، افزایش سود از طریق افزایش کیفیت و کاهش مصرف انرژی را افزایش داده است.
لازمه درجات بالای خودکارسازی خصوصا در صنایع، سیستم کنترلی پیچیده برای تامین عملکرد و نیازمندی های امنیتی است.
سیستم های کنترل مرسوم ممکن است قادر به کارکرد با عیوب حسگر، عملگر و یا اجزا نباشند و ممکن است این عیوب در برخی موارد منجر به افت شدید عملکرد و گاهی ناپایداری شود.
به همین دلیل توجهات بسیاری به طراحی روش های تحمل پذیر عیب جلب شده است. عیوب سیستم می توانند صدمات بزرگی را به آن وارد کنند.
این آسیب ها می توانند مالی باشند که با تصحیح سیستم از طریق خرید و نگهداری تجهیزات رفع می شود، اما این آسیب ها می تواند آسیب های زیست محیطی یا حتی تهدیدی برای سلامتی انسان باشد.
نکته مهم دیگر که شامل هزینه ها نیز هست، قانون زیست محیطی است که هر روزه سختگیرانه تر می شود و جرایم متعددی را برای صنایعی که این قیود را رعایت نمی کنند، شامل می شود.
هر چه وابستگی به ماشین آلات و یا خطر ناشی از خرابی یا بد عمل کردن بیشتر باشد، تقاضای بیشتری برای سیستم های آشکارسازی و شناسایی عیوب بیشتر خواهد بود.
با وجود اینکه پیشرفت عظیمی در عملکرد حسگرها و عملگرها رخ داده است، ممکن است خراب شوند و در نتیجه اطلاعاتی در اختیار سیستم کنترلی قرار دهند که با واقعیت سیستم سازگار نباشد.
هم چنین اطلاعات تشخیص عیب را می توان برای ارتقای پیوسته عملکرد و کارکرد فرآیند استفاده نمود.
پیاده سازی سیستم تشخیص عیب با هزینه اقتصادی و محاسباتی همراه است، اما با افزاش ایمنی و قابلیت اطمینان (کاهش توقفات، کاهش هزینه نگهداری و حوادث) این هزینه ها باز می گردد. در جدول زیر درصد این کاهش هزینه و افزایش قابلیت اطمینان با استفاده از سیستم پایش وضعیت آمده است.
درنتیجه نیاز رو به افزایشی برای کار مداوم و قابل قبول سیستم های کنترل شده وجود دارد تا امکان انجام وظایف خاصی، حتی تحت شرایط وقوع عیب در سیستم و یا در کنترلر وجود داشته باشد. سیستم کنترل با این توانایی تحمل عیب به عنوان سیستم کنترل تحمل پذیر عیب (Fault Tolerant System) خوانده می شود.
برای سیستم کنترل تحمل پذیر خطا، ممکن است در لحظات وقوع عیب، افت عملکرد زیادی داشته باشیم، اما هدف اصلی حفظ پایداری سیستم و دادن وقت مناسب و معقول به اپراتور سیستم، برای جایگزینی بخش معیوب به منظور جلوگیری از فاجعه است.
در حال حاضر کنترل تحمل پذیر خطا، به دلیل نیاز به قابلیت اطمینان بالا و پایداری و عملکرد مطلوب حتی در صورت وقوع عیب در بخش های مختلف سیستم، توجه زیادی را به خود جلب کرده است.
برای مثال در پلانت های شیمیایی و هسته ای، نتایج عملکرد نامناسب کنترل در یک سیستم کنترل معیوب، ممکن است فاجعه آمیز باشد. در مورد سیستم های کنترل پرواز، امنیت پرواز بالاترین اهمیت را دارد و سیستم کنترل باید قادر باشد حتی در صورت وقوع عیب در برخی از اجزای سیستم و یا کنترلر، هواپیما را ایمن به زمین بنشاند.
یک سیستم کنترل تحمل پذیر خطا برای حفظ بخشی از یکپارچگی کنترل در شرایط وقوع برخی عیوب در اجزای سیستم و یا کنترلر مورد استفاده قرار می گیرد و یا در زمان وقوع تغییرات شدید به کار گرفته می شود که در شرایط کاری سیستم اتفاق می افتند و شبیه به عیب هستند.
این امر تنها زمانی قابل تحقق است که سیستم کنترلی، دارای المان هایی برای بازسازی اتوماتیک، هنگام کشف و جداسازی عیب باشد.
تشخیص عیب نقش مهمی را در سیستم های کنترل تحمل پذیر خطا ایفا می کند، هر بازسازی قانون کنترلی با کشف، جداسازی و شناسایی عیب توسط یک سیستم نظارت کننده امکان پذیر است. تحمل خطا به عنوان یکی از ویژگی های سیستم های هوشمند تلقی می شود.