An autoclave is an advanced machine that sterilizes objects using high-pressure and high heat, with water steam as the medium. Autoclaves are frequently found in hospitals and other places where sterility is required. This project aims to meet the company's need to create a digital twin (DT) of an autoclave. The purpose is to test the control unit that controls the physical autoclave by exposing the DT to the same program as a real autoclave. A DT is a virtual model of a physical system, and in this project, it represented the autoclave and its sensors. The model was programmed in a graphical programming language NI LabView, with the same input and output signals as a real autoclave. The model was based on data-driven logic rather than physical based logic. From a real autoclave run where signals were recorded every second, conclusions could be drawn about how much each unique analog signal changed in combination with other signals through interpolation. The interpolation of the analog signals was used to capture the characteristics of these signals. For validation, the DT was loaded into a Hardware In the Loop (HIL) system that simulates the autoclave with the DT but retains the control unit from the autoclave, which is the unit the company wants to test. The developed DT was tested against three goals describing how closely the values should align over an accumulated time. The results were compared each second between the real run and the DT run. The data-driven DT model met one of the three goals set, however, the DT model's characteristics resembled those of the real run, making the model useful as the control system does not interrupt the simulation for disallowed or deviant values. / En autoklav är en avancerad maskin som rengör objekt till en steril nivå med ett högt tryck och hög temperatur, där vattenånga används som medium. Autoklaven har ett vanligt förekommande på sjukhus och andra platser där sterilitet är ett krav. Det här projektet går ut på att möta företagets behov av att skapa en digital tvilling (DT) av en autoklav. Syftet är att testa kontrollenheten som styr den fysiska autoklaven genom att en DT ska utsättas för samma programkörning som en verklig autoklav. En DT är en virtuell modell av ett fysiskt system och i detta projekt var autoklaven och sensorerna i maskinen en DT. Modellen programmerades i ett grafiskt programmeringsspråk, NI LabVIEW med samma in- och utsignaler som en verklig autoklav. Modellen utgår ifrån en datadriven metod och inte en fysikalisk formulerad logik. Datan samlades in från en körning av en verklig autoklav, där signalerna sparades varje sekund. Slutsatser för hur mycket varje unik analog signal förändrades i kombination med övriga signaler kunde dras med hjälp av interpolering. Interpoleringen av de analoga signalera kunde användas för att fånga deras karakteristik. För validering integrerades DT i ett Hardware In the Loop (HIL) system som hjälper till att simulera autoklaven. HIL-systemet har kontrollenheten kvar från autoklaven som är den enhet företaget vill utföra tester på. Den framtagna DT testades mot tre mål som beskriver hur nära värdena skall ligga under en ackumulerad tid. Resultatet jämfördes för varje sekund mellan den verkliga och DT körningen. Den datadrivna DT modellen uppfyllde 1 av 3 mål som ställdes, men DT modellens karakteristik efterliknade den från verkliga körningen vilket gör modellen användbar då kontrollsystemet inte avbryter simuleringen för ej tillåtna eller avvikande värden.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:hh-53646 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Jacobsson, Sebastian, Johnsson, Marcus |
| Publisher | Högskolan i Halmstad, Akademin för informationsteknologi |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0019 seconds