JP2008262375A - Field device with function of outputting result of abnormality diagnosis and method of outputting result of abnormality diagnosis - Google Patents
Field device with function of outputting result of abnormality diagnosis and method of outputting result of abnormality diagnosis Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008262375A JP2008262375A JP2007104362A JP2007104362A JP2008262375A JP 2008262375 A JP2008262375 A JP 2008262375A JP 2007104362 A JP2007104362 A JP 2007104362A JP 2007104362 A JP2007104362 A JP 2007104362A JP 2008262375 A JP2008262375 A JP 2008262375A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- abnormality diagnosis
- output
- unit
- diagnosis result
- pattern recognition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
Abstract
Description
本発明は、異常診断を行うフィールド機器または異常診断結果出力モジュールに関し、異常診断結果の時系列データに対し重み付けをしてパターン認識処理を行い、そのパターン認識処理結果に基づき前記異常診断結果の出力可否を判断して出力を行うフィールド機器または異常診断結果出力モジュールとその異常診断結果出力方法に関するものである。 The present invention relates to a field device or an abnormality diagnosis result output module for performing an abnormality diagnosis, weighting the time series data of the abnormality diagnosis results to perform pattern recognition processing, and outputting the abnormality diagnosis results based on the pattern recognition processing results The present invention relates to a field device or an abnormality diagnosis result output module that determines whether or not it is output and an abnormality diagnosis result output method thereof.
フィールド機器は、センサにより検出された物理量に基づきプロセス値や診断変数値を演算するほか、センサの故障などを診断する異常診断処理を行う。そして、フィールド機器は、その異常診断結果を計数して、その計数値が所定の判定値以上になった場合にその異常診断結果を出力する。このようなフィールド機器について、図5を用いて説明する。 The field device calculates a process value and a diagnostic variable value based on a physical quantity detected by the sensor, and performs an abnormality diagnosis process for diagnosing a sensor failure or the like. Then, the field device counts the abnormality diagnosis result, and outputs the abnormality diagnosis result when the counted value is equal to or greater than a predetermined determination value. Such a field device will be described with reference to FIG.
フィールド機器13は、センサ1、入力処理部2、駆動部3、演算部4、異常診断部5、計数部6、出力判断部10、出力処理部11、表示部12などから構成される。また、出力判断部10は、記憶部7、比較部8、出力選択部9などから構成される。そして、フィールド機器13は、出力処理部11から伝送線路(図示しない)を経由し、ホスト装置や設定器(いずれも図示しない)などに接続されて、プラント設備が構成される。
The field device 13 includes a
駆動部3によって駆動されたセンサ1は、測定物理量を検出して電気信号に変換する。入力処理部2は、センサ1から電気信号を受け取り増幅してデジタル値に変換する。駆動部3は、入力処理部2から増幅信号やデジタル値を受け取り、それに基づきセンサ1を駆動する。演算部4は、入力処理部2からデジタル値を受け取り、プロセス値や診断変数値を演算する。出力処理部11は、演算部4からプロセス値を受け取り、プロセス値に対応(比例)した電流または電圧信号をホスト装置などに出力する。表示部12は、演算部4からプロセス値などの演算値を受け取り表示する。
The
異常診断部5は、演算部4からプロセス値や診断変数値を受け取り、その値に基づき異常診断を行う。計数部6は、その異常診断結果を計数する。比較部8は、その計数値と記憶部7に記憶された判定値とを比較して、計数値が判定値未満または判定値以上になったことを表す選択信号を、出力選択部9に送る。
The
出力選択部9は、その選択信号に基づき、計数値が判定値未満の場合には、異常診断結果を出力処理部11や表示部12に出力せず、計数値が判定値以上の場合には、異常診断結果を出力処理部11や表示部12に出力する。
Based on the selection signal, the output selection unit 9 does not output the abnormality diagnosis result to the output processing unit 11 or the
出力処理部11は、出力選択部9から異常診断結果を受け取った場合、その異常診断結果を通信信号としてホスト装置などに出力する。表示部12は、出力選択部9から異常診断結果を受け取った場合、その異常診断結果を表示する。
When the output processing unit 11 receives an abnormality diagnosis result from the output selection unit 9, the output processing unit 11 outputs the abnormality diagnosis result as a communication signal to a host device or the like. When receiving the abnormality diagnosis result from the output selection unit 9, the
ここで、計数部6と出力判断部10の動作を図6も用いて説明する。図6において、横軸は時間、縦軸は異常診断結果を計数した計数値を表す。
Here, operations of the
異常診断部5は、定期または非定期の時間間隔でプロセス値や診断変数値に基づき、1または2以上の異常診断を行う。そして、異常診断部5は、各々の異常診断毎に、異常診断結果を異常状態または正常状態として計数部6に出力する。計数部6は、各々の異常診断毎に異常診断結果を計数する。
The
計数部6は、異常診断結果が異常状態の場合には計数値を増加し(例えば現在の計数値に1を足す)、正常状態の場合には計数値を減少する(例えば現在の計数値から1を引く)。時間t1の間において、異常診断結果は正常状態であるため、計数値は0を維持する。なお計数値は0を下限値とする。時間t2の間において、異常診断結果は異常状態になり、計数値は増加する。時間t1とt2の間において、計数値は判定値未満なので、出力選択部9は、比較部8の選択信号に基づき、異常診断結果を出力しない。そのため、時間t2の間における異常状態は、ホスト装置などには出力されず、表示器12に表示されない。
The
時間t3の間において、異常診断結果は異常状態を継続しており、計数値は判定値以上なので、出力選択部9は、比較部8の選択信号に基づき、異常診断結果を出力する。そのため、異常状態は、ホスト装置などに出力され、表示器12に表示される。なお、計数値は判定値を上限値とする。
During time t3, the abnormality diagnosis result continues to be in an abnormal state, and the count value is equal to or greater than the determination value. Therefore, the output selection unit 9 outputs the abnormality diagnosis result based on the selection signal from the comparison unit 8. Therefore, the abnormal state is output to the host device and displayed on the
時間t4の間において、異常診断結果は正常状態になり、計数値は減少する。計数値は判定値未満なので、出力選択部9は、比較部8の選択信号に基づき、異常診断結果を出力しない。 During time t4, the abnormality diagnosis result is in a normal state, and the count value decreases. Since the count value is less than the determination value, the output selection unit 9 does not output an abnormality diagnosis result based on the selection signal from the comparison unit 8.
ここで、各々の異常診断で診断される異常には、重要性の低いものと高いものが存在する。重要性の低いものとして、例えば電気ノイズが一時的にフィールド機器に加わった場合である。これは一時的な現象であるため、フィールド機器13は、異常状態をホスト装置などへ出力や表示器12へ表示したくない。また、重要性の高いものとして、例えばセンサ異常や電気ノイズが連続的にフィールド機器に加わった場合である。このような場合には、フィールド機器13は、異常状態をホスト装置などへ出力したり、表示器12へ表示することが望ましい。
Here, the abnormality diagnosed in each abnormality diagnosis includes a low importance and a high importance. A case of low importance is, for example, a case where electrical noise is temporarily added to a field device. Since this is a temporary phenomenon, the field device 13 does not want to output an abnormal state to the host device or the like or display it on the
そのために、記憶部7は、ホスト装置などから判定値を通信信号として出力処理部11を介して受け取り、判定値を設定できる。ホスト装置などが、センサ異常診断結果の計数値に対する判定値を小さくすることにより、フィールド機器13は、迅速にセンサ異常状態をホスト装置などへ出力したり、表示器12へ表示できる。また、ホスト装置などが、電気ノイズ混入による異常診断結果の計数値に対する判定値を大きくすることにより、フィールド機器13は、一時的に加わる電気ノイズによる異常状態を、ホスト装置などへ出力や表示器12へ表示しなくなり、一方、一時的ではなく連続的に加わる電気ノイズによる異常状態を、ホスト装置などへ出力したり、表示器12へ表示できる。
Therefore, the storage unit 7 can receive a determination value as a communication signal from the host device or the like via the output processing unit 11 and set the determination value. When the host device or the like reduces the determination value with respect to the count value of the sensor abnormality diagnosis result, the field device 13 can quickly output the sensor abnormality state to the host device or the like, or display it on the
このように、ユーザーは、各々の異常診断結果に対する判定値を設定(変更)することにより、重要性の高い異常を優先的にホスト装置などによって知ることができ、一方、重要性の低い異常はユーザーに知らされなくなる。そのためユーザーは、異常の監視、原因究明や対策に対する負担を軽減でき、重要性の高い異常の原因究明や対策に専念できる。 In this way, by setting (changing) the judgment value for each abnormality diagnosis result, the user can preferentially know the abnormality having high importance by the host device or the like, while the abnormality having low importance is Users will not be informed. Therefore, the user can reduce the burden on abnormality monitoring, cause investigation, and countermeasures, and can concentrate on the investigation and countermeasures of the highly important abnormality.
なお、重要性の低い異常として、センサへの振動、測定流体中に発生する気泡やスラリー、弁の開閉で発生するウォーターハンマーによる大きな圧力などが、一時的に圧力計や流量計などのフィールド機器に加わる場合がある。 Note that abnormalities of low importance include field vibrations such as pressure gauges and flow meters, such as vibrations to the sensor, bubbles and slurry generated in the measurement fluid, and large pressure caused by water hammer generated by opening and closing the valves. May join.
前記電気ノイズ、振動、気泡などの大きさや発生する頻度などは、プロセスの状態(周囲のノイズ環境、フィールド機器の設置状態、流体を流すポンプの動作状態など)により変化することがある。そのためユーザーは、各々の判定値を、自らの要求(異常状態を知る優先度など)に適した値に設定するには、プロセスの状態に関する知識を必要とし、場合によってはその値の決定が困難な場合がある。また、プロセスの状態は、時間経過とともに変化することがあり、ユーザーは、定期または非定期にプロセスの状態に合わせて、各々の判定値を再度設定変更する必要もある。このように、ユーザーによる適切な判定値の決定やプロセス状態への監視負担が増加することがある。 The size and frequency of occurrence of the electrical noise, vibration, bubbles, etc. may vary depending on the process state (ambient noise environment, field device installation state, pump operating state for fluid flow, etc.). Therefore, the user needs knowledge about the state of the process in order to set each judgment value to a value suitable for his / her request (priority to know abnormal condition, etc.), and in some cases it is difficult to determine the value. There is a case. In addition, the process state may change over time, and the user needs to change the setting of each determination value again according to the process state periodically or irregularly. As described above, there are cases where the burden of monitoring an appropriate determination value or process state by the user increases.
本発明の目的は、異常診断を行うフィールド機器または異常診断結果出力モジュールに関し、ホスト装置などへ適切に異常状態を知らせてユーザーの負担を減らすために、異常診断結果の時系列データに対し重み付けをしてパターン認識処理を行い、そのパターン認識処理結果に基づき前記異常診断結果の出力可否を判断して出力を行うフィールド機器または異常診断結果出力モジュールとその異常診断結果出力方法を提供することである。 An object of the present invention relates to a field device or an abnormality diagnosis result output module for performing an abnormality diagnosis, and weights the time series data of an abnormality diagnosis result in order to appropriately notify an abnormal state to a host device and reduce the burden on the user. To provide a field device or an abnormality diagnosis result output module that performs pattern recognition processing, determines whether or not to output the abnormality diagnosis result based on the pattern recognition processing result, and outputs the abnormality diagnosis result, and a method for outputting the abnormality diagnosis result .
このような目的を達成するために、請求項1の発明は、
異常診断を行う異常診断部と、この異常診断部で検出した異常診断結果を計数する計数部と、この計数値に基づき前記異常診断結果の出力可否を判断する出力判断部を備えたフィールド機器において、
前記出力判断部は、前記計数値を時系列に記憶する記憶部と、この記憶部に記憶された計数値に対し重み付けをしてパターン認識処理を行うパターン認識処理部と、このパターン認識処理部で処理されたパターン認識処理結果に基づき前記異常診断結果の出力可否を判断する、
ことを特徴とする。
In order to achieve such an object, the invention of
In a field device including an abnormality diagnosis unit that performs abnormality diagnosis, a counting unit that counts an abnormality diagnosis result detected by the abnormality diagnosis unit, and an output determination unit that determines whether the abnormality diagnosis result can be output based on the count value ,
The output determination unit includes a storage unit that stores the count values in time series, a pattern recognition processing unit that performs pattern recognition processing by weighting the count values stored in the storage unit, and the pattern recognition processing unit. Determining whether the abnormality diagnosis result can be output based on the pattern recognition processing result processed in
It is characterized by that.
請求項2の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記パターン認識処理は、階層型ニューラルネットワーク処理または相互結合型ニューラルネットワーク処理である、
ことを特徴とする。
The invention of
The pattern recognition process is a hierarchical neural network process or an interconnected neural network process.
It is characterized by that.
請求項3の発明は、請求項2に記載の発明において、
前記出力された異常診断結果の優先を含む信号に基づき、前記パターン認識処理において用いられる結合荷重または所定の閾値を決定する結合荷重決定部と、
前記パターン認識処理は、前記決定された結合荷重または所定の閾値を用いて処理される、
ことを特徴とする。
The invention of
Based on a signal including the priority of the output abnormality diagnosis result, a combined load used in the pattern recognition process or a combined load determining unit that determines a predetermined threshold;
The pattern recognition process is processed using the determined combined weight or a predetermined threshold value.
It is characterized by that.
請求項4の発明は、
異常診断を行う異常診断部と、この異常診断部で検出した異常診断結果を計数する計数部と、この計数値に基づき前記異常診断結果の出力可否を判断する出力判断部を備えた異常診断結果出力モジュールにおいて、
前記出力判断部は、前記計数値を時系列に記憶する記憶部と、この記憶部に記憶された計数値に対し重み付けをしてパターン認識処理を行うパターン認識処理部と、このパターン認識処理部で処理されたパターン認識処理結果に基づき前記異常診断結果の出力可否を判断する、
ことを特徴とする。
The invention of
An abnormality diagnosis result including an abnormality diagnosis unit that performs abnormality diagnosis, a counting unit that counts an abnormality diagnosis result detected by the abnormality diagnosis unit, and an output determination unit that determines whether the abnormality diagnosis result can be output based on the count value In the output module:
The output determination unit includes a storage unit that stores the count values in time series, a pattern recognition processing unit that performs pattern recognition processing by weighting the count values stored in the storage unit, and the pattern recognition processing unit. Determining whether the abnormality diagnosis result can be output based on the pattern recognition processing result processed in
It is characterized by that.
請求項5の発明は、
異常診断を行い、検出された異常診断結果を計数して、この計数値に基づき前記異常診断結果の出力可否を判断するステップを有する異常診断結果出力方法において、
前記出力可否を判断するステップは、前記計数値を時系列に記憶するステップと、この記憶された計数値に対し重み付けをしてパターン認識処理を行うステップと、そのパターン認識処理結果に基づき前記異常診断結果の出力可否を判断するステップを有する、
ことを特徴とする。
The invention of
In the abnormality diagnosis result output method comprising performing abnormality diagnosis, counting the detected abnormality diagnosis result, and determining whether or not the abnormality diagnosis result can be output based on the counted value,
The step of determining whether or not the output is possible includes a step of storing the count value in time series, a step of weighting the stored count value and performing pattern recognition processing, and the abnormality based on the pattern recognition processing result Having a step of judging whether or not to output a diagnosis result;
It is characterized by that.
請求項6の発明は、
異常診断を行うフィールド機器において、
異常診断結果の時系列パターンに基づき、前記異常診断結果の出力可否を判断するように構成された、
ことを特徴とする。
The invention of
In field devices that perform abnormality diagnosis,
Based on the time series pattern of the abnormality diagnosis result, configured to determine whether the abnormality diagnosis result can be output,
It is characterized by that.
本発明によれば、異常診断を行うフィールド機器または異常診断結果出力モジュールに関し、異常診断結果の時系列データに対し重み付けをしてパターン認識処理を行い、そのパターン認識処理結果に基づき前記異常診断結果の出力可否を判断して出力を行うフィールド機器または異常診断結果出力モジュールとその異常診断結果出力方法によって、ホスト装置などへ適切に異常状態を知らせて、ユーザーの負担を減らすことを実現できる。 The present invention relates to a field device or an abnormality diagnosis result output module for performing an abnormality diagnosis, weighting the time series data of the abnormality diagnosis result to perform pattern recognition processing, and based on the pattern recognition processing result, the abnormality diagnosis result By the field device or abnormality diagnosis result output module that outputs whether the output is possible and the abnormality diagnosis result output method and the abnormality diagnosis result output method, it is possible to appropriately notify the host device or the like of the abnormal state and reduce the burden on the user.
[第1の実施例]
第1の実施例について、図1を用いて説明する。図1は、本発明を適用したフィールド機器のブロック図であり、図5と同一のものは同一符号を付し説明を省略する。本実施例は、計数値を時系列に記憶して、それらの値に対し重み付けをしてパターン認識処理を行い、その結果に基づき、異常診断結果の出力可否を判断するものである。
[First embodiment]
A first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of a field device to which the present invention is applied. The same components as those in FIG. In this embodiment, the count values are stored in time series, the values are weighted to perform pattern recognition processing, and based on the result, it is determined whether the abnormality diagnosis result can be output.
フィールド機器18は、センサ1、入力処理部2、駆動部3、演算部4、異常診断部5、計数部6、出力判断部17、出力処理部11、表示部12などから構成される。また、出力判断部17は、記憶部14、パターン認識処理部15、出力選択部16などから構成される。そして、フィールド機器18は、出力処理部11から伝送線路(図示しない)を経由し、ホスト装置や設定器(いずれも図示しない)などに接続されて、プラント設備が構成される。
The field device 18 includes a
駆動部3によって駆動されたセンサ1は、測定物理量を検出して電気信号に変換する。測定物理量には、圧力、流量や温度などがあり、それらを検出するセンサには、振動式圧力センサ、測定流体中に発生する起電力や渦周波数を検出する電磁流量計や渦流量計のセンサ、温度センサなどがある。入力処理部2は、センサ1から電気信号を受け取り、その信号を増幅して(重畳ノイズの除去含む)、その増幅信号をAD変換器などによりデジタル値に変換する。駆動部3は、入力処理部2から増幅信号やデジタル値を受け取り、それに基づきセンサ1を駆動する。例えば、振動式圧力センサにおいて、センサ1、入力処理部2と駆動部3が共振回路を形成して、センサ1を振動させる。また、電磁流量計のセンサにおいて、駆動部3は、増幅信号やデジタル値に関係なく、所定の周波数で励磁コイル(図示しない)に電流を流して、測定流体に磁界を与えて起電力を発生させる。
The
演算部4は、入力処理部2からデジタル値を受け取り、プロセス値や診断変数値を演算する。プロセス値には、圧力値、流量値や温度値などがある。出力処理部11は、演算部4からプロセス値を受け取り、プロセス値に対応(比例)した電流(例えば4から20ミリアンペアの範囲)または電圧信号(例えば1から5ボルトの範囲)を、ホスト装置などに出力する。また、出力処理部11は、プロセス値をデジタル信号として、フィールドバス通信により送信してもよい。表示部12は、演算部4からプロセス値などの演算値を受け取り、その値を表示する。表示部12は、液晶表示のほか視覚的に認識できるものであればよい。
The
異常診断部5は、演算部4からプロセス値や診断変数値を受け取り、その値に基づき異常診断を行う。異常診断には、センサ異常、プロセス値範囲外異常、振動異常、気泡異常、スラリー異常やウォーターハンマー異常などがある。センサ異常は、センサ1が故障したときに発生し、プロセス値範囲外異常は、プロセス値が所定の範囲を超えたときに発生する。振動異常、気泡異常やスラリー異常は、それぞれ所定の値より大きい振動、気泡の量やスラリーノイズを検出したときに発生し、ウォーターハンマー異常は、弁の開閉で所定の値より大きな圧力を検出したときに発生する。
The
異常診断部5は、定期また非定期に各々の異常診断を行い、異常であれば異常状態、正常であれば正常状態を検出して、これらを異常診断結果として出力する。計数部6は、各々の異常診断結果を計数する。記憶部14は、計数部6から各々の計数値を受け取り、それらの値を時系列に記憶する。パターン認識処理部15は、記憶部14から時系列に記憶された各々の計数値を受け取り、それらの値に対してパターン認識処理を行う。
The
出力選択部16は、パターン認識処理部15からパターン認識処理結果を、選択信号として受け取り、その信号に基づき、異常診断結果を出力処理部11や表示部12に出力するかどうかの出力可否の判断を行う。なお、計数部6と出力判断部17の詳しい動作は後述する。
The
出力処理部11は、出力選択部16から異常診断結果を受け取った場合には、その異常診断結果を通信信号としてホスト装置などに出力する。表示部12は、出力選択部16から異常診断結果を受け取った場合には、その異常診断結果を表示する。
When the output processing unit 11 receives an abnormality diagnosis result from the
ここで、各々の異常診断で診断される異常には、重要性の低いものと高いものが存在する。重要性の低いものとして、例えば電気ノイズが一時的にフィールド機器18に加わった場合である。これは一時的な現象であるため、フィールド機器18は、異常状態をホスト装置などへ出力や表示器12へ表示したくない。また、重要性の高いものとして、例えばセンサ異常や電気ノイズが連続的にフィールド機器18に加わった場合である。このような場合には、フィールド機器18は、異常状態をホスト装置などへ出力したり、表示器12へ表示することが望ましい。なお、ほかに重要性の低い異常として、センサへの振動、測定流体中に発生する気泡やスラリー、弁の開閉で発生するウォーターハンマーによる大きな圧力などが、一時的に圧力計や流量計などのフィールド機器に加わる場合がある。
Here, the abnormality diagnosed in each abnormality diagnosis includes a low importance and a high importance. A case of low importance is, for example, a case where electric noise is temporarily applied to the field device 18. Since this is a temporary phenomenon, the field device 18 does not want the abnormal state to be output to the host device or the like or displayed on the
前記異常状態における計数部6の動作について、図3を用いて説明する。図3において、横軸は時間、縦軸は異常診断結果を計数した計数値を表す。計数部6は、異常診断結果が異常状態の場合には計数値を増加し(例えば現在の計数値に1を足す)、正常状態の場合には計数値を減少する(例えば現在の計数値から1を引く)。
The operation of the
重要性の低い異常として、例えば電気ノイズが一時的にフィールド機器18に加わった場合について、図3(b)を用いて説明する。異常診断結果は、D1のときには正常状態、D2とD3のときには異常状態、D4からDn−4までの間には正常状態、Dn−3とDn−2のときには異常状態、Dn−1とDnのときには正常状態とする。この場合、D1からDnは、計数値の時系列パターンを表す。また、重要性の高い異常として、例えばセンサ異常や電気ノイズが連続的にフィールド機器18に加わった場合、計数値は、図3(a)に表されたD1からDnの時系列パターンである。 A case where electrical noise is temporarily applied to the field device 18 as an abnormality of low importance will be described with reference to FIG. The abnormality diagnosis results are as follows: normal state for D1, abnormal state for D2 and D3, normal state between D4 and Dn-4, abnormal state for Dn-3 and Dn-2, Dn-1 and Dn Sometimes it is in a normal state. In this case, D1 to Dn represent a time series pattern of count values. Further, as a highly important abnormality, for example, when a sensor abnormality or electrical noise is continuously applied to the field device 18, the count value is a time-series pattern from D1 to Dn shown in FIG.
記憶部14は、図3(a)、(b)に表された計数値を時系列に記憶する(例えばD1からDnの計数値)。パターン認識処理部15は、異常診断結果の時系列パターンの一つである、時系列に記憶された各々の計数値(例えばD1からDnの計数値)に対し重み付けをしてパターン認識処理を行う。
The
パターン認識処理の一つとして、階層型ニューラルネットワーク処理について、図4を用いて説明する。図4は、階層型ニューラルネットワーク処理のデータ処理図である。 As one of the pattern recognition processing, hierarchical neural network processing will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a data processing diagram of hierarchical neural network processing.
階層型ニューラルネットワーク処理のデータ処理は、入力層21、中間層22、出力層23などから構成される。時系列に記憶された計数値(例えばD1からDnの計数値)は、入力層21に与えられる。中間層22を構成する各ユニット(29など)は、入力層21から受け取った各データに対し、結合荷重(28など)を用いて重み付け演算をして、その演算値と所定の閾値との比較結果を、出力層23に出力する。出力層23を構成するユニット27は、中間層22から受け取ったデータに対し、結合荷重24、25、26を用いて重み付け演算をして、その演算値と所定の閾値との比較結果(Dout)を、パターン認識処理部15の出力として、出力選択部16に送る。
Data processing of hierarchical neural network processing includes an
出力選択部16は、Doutがハイレベルのデータ(例えば1)の場合には、異常状態であることを出力処理部11と表示部12に出力して、Doutがローレベルのデータ(例えば0)の場合には、異常状態であることを出力処理部11と表示部12に出力しない。
When Dout is high level data (for example, 1), the
出力処理部11は、出力選択部16から受け取った異常状態であることのデータを、通信信号としてホスト装置などに出力する。表示部12は、前記異常状態であることを表示する。ここで、図3(b)に表された計数値の時系列パターンの場合には、計数値に0が多いため、Doutはローレベルのデータとなり得て、出力処理部11は、異常状態であることのデータを出力しない。一方、図3(a)に表された計数値の時系列パターンの場合には、計数値に0より大きな値が多いため、Doutはハイレベルのデータとなり得て、出力処理部11は、異常状態であることのデータを出力する。
The output processing unit 11 outputs data indicating an abnormal state received from the
なお、階層型ニューラルネットワーク処理には、バックプロパゲーション、ネオコグニトロン、マルチモジュールニューラルネットワーク処理などがある。また、階層型ニューラルネットワーク処理のほかに、相互結合型ニューラルネットワーク処理があり、相互結合型ニューラルネットワーク処理には、ホップフィールドネットワーク、ボルツマンマシン、競合学習型ベクトル量子化ニューラルネットワーク、学習ベクトル量子化法 (LVQモデル)処理などがある。 Note that hierarchical neural network processing includes back propagation, neocognitron, and multi-module neural network processing. In addition to hierarchical neural network processing, there is also mutual coupling neural network processing, which includes Hopfield network, Boltzmann machine, competitive learning vector quantization neural network, learning vector quantization method (LVQ model) processing.
本実施例によって、異常診断を行うフィールド機器または異常診断結果出力モジュールに関し、異常診断結果の時系列データに対し重み付けをしてパターン認識処理を行い、そのパターン認識処理結果に基づき前記異常診断結果の出力可否を判断して出力を行うフィールド機器または異常診断結果出力モジュールとその異常診断結果出力方法によって、ホスト装置などへ適切に異常状態を知らせて、ユーザーの負担を減らすことを実現できる。 According to the present embodiment, for the field device or abnormality diagnosis result output module for performing abnormality diagnosis, pattern recognition processing is performed by weighting the time series data of the abnormality diagnosis result, and the abnormality diagnosis result is calculated based on the pattern recognition processing result. A field device or an abnormality diagnosis result output module that determines whether or not output is possible and an abnormality diagnosis result output method and an abnormality diagnosis result output method can appropriately notify an abnormal state to a host device or the like, thereby reducing the burden on the user.
[第2の実施例]
第2の実施例について、図2を用いて説明する。図2は、本発明を適用したフィールド機器のブロック図であり、図1と同一のものは同一符号を付し説明を省略する。本実施例は、ユーザーが、出力された異常状態を確認して、その異常状態の出力を必要とするかどうか、または必要性の優先順位に関する情報をフィールド機器に知らせて、フィールド機器は、その情報に基づきパターン認識処理の結合荷重などを変更する学習機能を有するものである。
[Second Embodiment]
A second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram of a field device to which the present invention is applied. The same components as those in FIG. In this embodiment, the user confirms the output abnormal state and informs the field device whether or not the output of the abnormal state is required or the priority order of necessity, and the field device It has a learning function for changing the coupling weight of the pattern recognition processing based on the information.
フィールド機器20は、図1の構成に加えて、出力処理部11から前記情報を受け取る結合荷重決定部19を有する。第1の実施例において、ユーザーが、出力または表示された異常状態を、ホスト装置や表示器12において確認したとき、ユーザーは、出力された異常診断結果の優先を含む情報として、その異常状態の出力を必要とするかどうか、またはその必要性の優先順位を検討して決定する。ホスト装置などは、ユーザーによりその決定した情報を信号として、フィールド機器20に送信して、出力処理部11は、前記情報(信号)を受け取り結合荷重決定部19に出力する。
The field device 20 includes a combined load determination unit 19 that receives the information from the output processing unit 11 in addition to the configuration of FIG. In the first embodiment, when the user confirms the abnormal state that is output or displayed on the host device or the
結合荷重決定部19は、受け取った前記情報(信号)に基づきパターン認識処理に用いられる結合荷重や所定の閾値を決定して、それらをパターン認識処理部15に送る。パターン認識処理部15は、結合荷重や所定の閾値を、結合荷重決定部19から送られた値に設定して、その設定された値に基づきパターン認識処理を行う。例えば、異常状態の出力を必要としない、またはその必要性の優先順位が低ければ、結合荷重決定部19は、パターン認識処理において関係する結合荷重を小さくしたり、所定の閾値を大きくしたりする。また、異常状態の出力を必要とする、またはその必要性の優先順位が高ければ、結合荷重決定部19は、パターン認識処理において関係する結合荷重を大きくしたり、所定の閾値を小さくしたりする。 Based on the received information (signal), the joint load determination unit 19 determines a joint load and a predetermined threshold value used for the pattern recognition processing, and sends them to the pattern recognition processing unit 15. The pattern recognition processing unit 15 sets the combined load and a predetermined threshold value to the values sent from the combined load determination unit 19, and performs the pattern recognition process based on the set values. For example, if the output of the abnormal state is not required or the priority of the necessity is low, the connection load determination unit 19 decreases the connection load related in the pattern recognition process or increases the predetermined threshold value. . If the output of the abnormal state is required or the priority of the necessity is high, the connection load determination unit 19 increases the connection load related in the pattern recognition process or decreases the predetermined threshold value. .
本実施例によって、異常診断を行うフィールド機器または異常診断結果出力モジュールに関し、異常状態の出力または表示についてのユーザーの要求を受け付けて、その要求に基づき、パターン認識処理における結合荷重などの値に反映させる学習機能を有するフィールド機器または異常診断結果出力モジュールとその異常診断結果出力方法によって、さらにホスト装置などへ適切に異常状態を知らせて、ユーザーの負担を減らすことを実現できる。 According to this embodiment, regarding a field device or an abnormality diagnosis result output module for performing an abnormality diagnosis, a user request for output or display of an abnormal state is accepted and reflected on a value such as a coupling load in pattern recognition processing based on the request. By using a field device having a learning function or an abnormality diagnosis result output module and an abnormality diagnosis result output method thereof, it is possible to appropriately notify the host device or the like of the abnormal state and reduce the burden on the user.
なお、これらの実施例は、フィールド機器に限られず、異常診断結果出力モジュールにおいて実現することもできる。また、フィールド機器には、測定対象(物理量)として温度やレベルを検出する温度伝送器やレベル計などがあり、流量計には、電磁流量計のほか渦流量計、超音波流量計やコリオリ式流量計などがある。 Note that these embodiments are not limited to field devices, and can also be realized in an abnormality diagnosis result output module. In addition, field devices include temperature transmitters and level meters that detect temperature and level as measurement targets (physical quantities), and flow meters include vortex flow meters, ultrasonic flow meters, and Coriolis types in addition to electromagnetic flow meters. There is a flow meter.
1 センサ
2 入力処理部
3 駆動部
4 演算部
5 異常診断部
6 計数部
11 出力処理部
12 表示部
14 記憶部
15 パターン処理認識部
16 出力選択部
17 出力判断部
18 フィールド機器
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記出力判断部は、前記計数値を時系列に記憶する記憶部と、この記憶部に記憶された計数値に対し重み付けをしてパターン認識処理を行うパターン認識処理部と、このパターン認識処理部で処理されたパターン認識処理結果に基づき前記異常診断結果の出力可否を判断する、
ことを特徴とするフィールド機器。 In a field device including an abnormality diagnosis unit that performs abnormality diagnosis, a counting unit that counts an abnormality diagnosis result detected by the abnormality diagnosis unit, and an output determination unit that determines whether the abnormality diagnosis result can be output based on the count value ,
The output determination unit includes a storage unit that stores the count values in time series, a pattern recognition processing unit that performs pattern recognition processing by weighting the count values stored in the storage unit, and the pattern recognition processing unit. Determining whether the abnormality diagnosis result can be output based on the pattern recognition processing result processed in
Field equipment characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載のフィールド機器。 The pattern recognition process is a hierarchical neural network process or an interconnected neural network process.
The field device according to claim 1, wherein:
前記パターン認識処理は、前記決定された結合荷重または所定の閾値を用いて処理される、
ことを特徴とする請求項2に記載のフィールド機器。 Based on a signal including the priority of the output abnormality diagnosis result, a combined load used in the pattern recognition process or a combined load determining unit that determines a predetermined threshold;
The pattern recognition process is processed using the determined combined weight or a predetermined threshold value.
The field device according to claim 2, wherein:
前記出力判断部は、前記計数値を時系列に記憶する記憶部と、この記憶部に記憶された計数値に対し重み付けをしてパターン認識処理を行うパターン認識処理部と、このパターン認識処理部で処理されたパターン認識処理結果に基づき前記異常診断結果の出力可否を判断する、
ことを特徴とする異常診断結果出力モジュール。 An abnormality diagnosis result including an abnormality diagnosis unit that performs abnormality diagnosis, a counting unit that counts an abnormality diagnosis result detected by the abnormality diagnosis unit, and an output determination unit that determines whether the abnormality diagnosis result can be output based on the count value In the output module:
The output determination unit includes a storage unit that stores the count values in time series, a pattern recognition processing unit that performs pattern recognition processing by weighting the count values stored in the storage unit, and the pattern recognition processing unit. Determining whether or not to output the abnormality diagnosis result based on the pattern recognition processing result processed in
An abnormality diagnosis result output module.
前記出力可否を判断するステップは、前記計数値を時系列に記憶するステップと、この記憶された計数値に対し重み付けをしてパターン認識処理を行うステップと、そのパターン認識処理結果に基づき前記異常診断結果の出力可否を判断するステップを有する、
ことを特徴とする異常診断結果出力方法。 In the abnormality diagnosis result output method comprising performing abnormality diagnosis, counting the detected abnormality diagnosis result, and determining whether or not the abnormality diagnosis result can be output based on the counted value,
The step of determining whether or not the output is possible includes a step of storing the count value in time series, a step of weighting the stored count value and performing pattern recognition processing, and the abnormality based on the pattern recognition processing result Having a step of judging whether or not to output a diagnosis result;
An abnormality diagnosis result output method characterized by the above.
異常診断結果の時系列パターンに基づき、前記異常診断結果の出力可否を判断するように構成された、
ことを特徴とするフィールド機器。 In field devices that perform abnormality diagnosis,
Based on the time series pattern of the abnormality diagnosis result, configured to determine whether the abnormality diagnosis result can be output,
Field equipment characterized by that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007104362A JP2008262375A (en) | 2007-04-12 | 2007-04-12 | Field device with function of outputting result of abnormality diagnosis and method of outputting result of abnormality diagnosis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007104362A JP2008262375A (en) | 2007-04-12 | 2007-04-12 | Field device with function of outputting result of abnormality diagnosis and method of outputting result of abnormality diagnosis |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008262375A true JP2008262375A (en) | 2008-10-30 |
Family
ID=39984802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007104362A Pending JP2008262375A (en) | 2007-04-12 | 2007-04-12 | Field device with function of outputting result of abnormality diagnosis and method of outputting result of abnormality diagnosis |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008262375A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012047676A (en) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Hioki Ee Corp | Resistance measuring device |
JP2013030015A (en) * | 2011-07-28 | 2013-02-07 | Toshiba Corp | Soundness diagnosing device of rotating apparatus, method and program |
JP2015114778A (en) * | 2013-12-10 | 2015-06-22 | 横河電機株式会社 | Plant control system, control device, management device, and plant information processing method |
CN113946147A (en) * | 2021-09-26 | 2022-01-18 | 东风商用车有限公司 | CAN message diagnosis method |
US11966218B2 (en) | 2018-06-15 | 2024-04-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Diagnosis device, diagnosis method and program |
-
2007
- 2007-04-12 JP JP2007104362A patent/JP2008262375A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012047676A (en) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Hioki Ee Corp | Resistance measuring device |
JP2013030015A (en) * | 2011-07-28 | 2013-02-07 | Toshiba Corp | Soundness diagnosing device of rotating apparatus, method and program |
JP2015114778A (en) * | 2013-12-10 | 2015-06-22 | 横河電機株式会社 | Plant control system, control device, management device, and plant information processing method |
US10419526B2 (en) | 2013-12-10 | 2019-09-17 | Yokogawa Electric Corporation | Plant control system, controller, manager, and plant information processing method |
US11966218B2 (en) | 2018-06-15 | 2024-04-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Diagnosis device, diagnosis method and program |
CN113946147A (en) * | 2021-09-26 | 2022-01-18 | 东风商用车有限公司 | CAN message diagnosis method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101772745B (en) | Process variable transmitter with acceleration sensor | |
CN105698903B (en) | Method for providing a quality measure for meter verification results | |
JP2006526855A (en) | Method for diagnosing process equipment using process variable sensor signals | |
EP1881304A1 (en) | Flow rate measurement device | |
CN101506629A (en) | Flow measurement diagnostics | |
CN101243366A (en) | Process variable transmitter with diagnostics | |
US9404788B2 (en) | System of verifying operation of electromagnetic flow meter | |
JP2008262375A (en) | Field device with function of outputting result of abnormality diagnosis and method of outputting result of abnormality diagnosis | |
CN104412071A (en) | Fluid measurement device | |
JP4858255B2 (en) | Field devices that support abnormality diagnosis by simulation | |
CN102405446B (en) | Field device with measurement accuracy reporting | |
EP1893964A1 (en) | Diagnostic device for use in process control system | |
EP3594653B1 (en) | Diagnosis cost output device, diagnosis cost output method, and diagnosis cost output | |
CN105874305B (en) | Method for operating a measuring device | |
JP6183309B2 (en) | Flow meter and insulation deterioration diagnosis system | |
JP2009258063A (en) | Damage monitoring system and measuring device | |
CN105937925B (en) | Electromagnetic flowmeter | |
CN110631646B (en) | Vortex flowmeter supporting flow instability detection | |
JP4829532B2 (en) | Pressure transmitter with clogging diagnosis function and clogging diagnosis method for pressure transmitter | |
JP4246417B2 (en) | Magnet float level gauge fault diagnosis system | |
JP2008070292A (en) | Method for predicting and diagnosing clogging of vortex flowmeter | |
JP2009053083A (en) | Pressure sensing device and pressure sensing system | |
EP3971536B1 (en) | Ultrasonic flowmeter with vibration-resistant operating mode | |
US11959783B2 (en) | Field device | |
JP3055324B2 (en) | Equipment use state estimation device |