JP2004132614A - 異常検出方法、その方法に使用する異常検出装置、その装置を用いた制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】状態値の異常信号を的確に検出できる異常検出方法を提供する。
【解決手段】正常時の安定値ｇｓ′を中心に状態値Ｘが大きな振幅で振動的に変動する状態値異常振動Ｈを検出するのに、状態値Ｘの測定値ｇと安定値ｇｓ′との偏差Δｇの大きさを示す値の最近設定時間Ｔ′内における平均値又は積分値を判定用値Ｋとし、この判定用値Ｋと設定閾値Ｋｓとの比較に基づき状態値異常振動Ｈか否かを判定する。そして、好ましくは、測定値ｇの最近設定時間Ｔ内における平均値を前記安定値ｇｓとする。
【選択図】　　　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力、温度、信号値などの状態値が正常時の安定値を中心に大きな振幅で振動的に変動する状態値異常振動を検出する異常検出方法、及び、その方法に使用する異常検出装置、並びに、その異常検出装置を用いた制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、圧力、温度、信号値などの状態値の異常を検出するには、図６（イ）に示す如く、状態値Ｘの測定値ｇが設定閾値ｇａを超えたとき異常であると判定する方式、あるいはまた、図６（ロ）に示す如く、状態値Ｘの測定値ｇが設定閾値ｇａを超えた状態が設定閾時間Ｔｓにわたって継続したとき異常であると判定する方式が知られている（適当な先行技術文献がない）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ポンプ・ファン類ではサージングが発生すると搬送流体の圧力が正常時の安定値を中心に大きな振幅で振動的に変動し、また、対象室に対する給気量と排気量の収支を調整して対象室の室圧を目標値に調整する室圧制御では、何らかの原因で室圧が正常時の安定値（目標値の近傍値）を中心に大きな振幅で振動的に変動するハンチングが生じることがあり、これらポンプ・ファン類のサージングや室圧制御におけるハンチングを初め、圧力、温度、信号値などの状態値Ｘが図６（ハ）に示す如く正常時の安定値ｇｓ′を中心に大きな振幅で振動的に変動する状態値異常振動Ｈは、各種分野で発生が見られ種々の障害要因になっているが、前述の如き判定方式を採る従来の異常検出では、この種の状態値異常振動を的確に検出できない問題があった。
【０００４】
すなわち、状態値Ｘの測定値ｇが設定閾値ｇａを超えたとき異常であると判定する図６（イ）の方式は、本来が測定値ｇの設定閾値ｇａ超えを単純に検出するものであって、状態値Ｘの測定値ｇが単発的に設定閾値ｇａを超えたに過ぎない場合も異常と判定してしまう為、それと区別して図６（ハ）に示す如き状態値異常振動Ｈを的確に検出することができない問題がある。
【０００５】
また、状態値Ｘの測定値ｇが設定閾値ｇａを超えた状態が設定閾時間Ｔｓにわたって継続したとき異常であると判定する図６（ロ）の方式では、図６（ハ）に示す如く周波数が高くて一つ一つの振動波の頂部が設定閾値ｇａを超えた状態にある時間ΔＴが設定閾時間Ｔｓに満たない状態値異常振動Ｈを検出することができない問題があった。
【０００６】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、合理的な判定方式を採ることで、上記の如き状態値異常振動を的確に検出できるようにする点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
〔１〕請求項１に係る発明は異常検出方法に係り、その特徴は、
正常時の安定値を中心に状態値が大きな振幅で振動的に変動する状態値異常振動を検出するのに、
前記状態値の測定値と前記安定値との偏差の大きさを示す値の最近設定時間内における平均値又は積分値を判定用値とし、
この判定用値と設定閾値との比較に基づき状態値異常振動か否かを判定する点にある。
【０００８】
つまり、この方法では、状態値（測定値）の大きな変動が上記設定時間内において数多く生じるほど、すなわち、その大きな変動の設定時間内における反復回数が多いほど、判定用値の大きさ（絶対値）が大きくなることから、設定閾値に適当な大きさの値を選定しておけば、基本的には、判定用値が設定閾値を状態値異常振動の発生側に超えたとき（換言すれば、判定用値の絶対値が設定閾値の絶対値よりも大きくなったとき）、状態値が正常時の安定値を中心に大きな振幅で振動的に変動する状態値異常振動であると判定することができる。
【０００９】
そして、状態値（測定値）の大きな変動が単発的なものにすぎず、その変動後、状態値が速やかに安定値に戻って安定するような場合には、判定用値の大きさの増大が小さなものに止まることから、判定用値が上記設定閾値を状態値異常振動の発生側に超えることがなく、これにより、状態値（測定値）が単発的に大きく変動したにすぎない場合に状態値異常振動であると誤判定してしまうのを回避することができて、そのような単発的変動とは区別した状態で状態値異常振動を的確に検出することができる。
【００１０】
また、状態値（測定値）が大きく変化して変化先で安定するような変動形態の場合には、その変化先での安定に伴う安定値そのものの変更（すなわち、変化先の値への変更）により判定用値の大きさの増大を小さなものに止めることができて、判定用値が上記設定閾値を状態値異常振動の発生側に超えるのを回避することができ、これにより、状態値（測定値）が大きく変化して変化先で安定するような変動形態の場合についても、状態値異常振動であると誤判定してしまうのを回避することができて、そのような変化先安定形態の変動とも区別した状態で状態値異常振動を的確に検出することができる。
【００１１】
しかも、上記方法によれば、周波数が多少相違する状態値異常振動であっても、それらの振幅が同程度であれば、ほぼ同等の判定結果を得ることができ、この点、汎用性の面でも優れた検出方法となる。
【００１２】
なお、請求項１に係る発明の実施において、測定値と安定値との偏差の大きさを示す値としては、偏差の絶対値、偏差の２乗値、偏差の２乗平方根値、また場合によっては、それら偏差の絶対値や偏差の２乗値などに負の符号を付した値など、種々の形態の値を採用することができる。
【００１３】
また、判定用値と設定閾値との比較に基づき状態値異常振動か否かを判定するのに、その具体的な比較方式としては、判定用値と設定閾値との単純な絶対値比較に限らず、後述の請求項３又は４に係る発明の方式を初め、種々の比較方式を採ることができる。
【００１４】
状態値は、測定値に基づく自動制御をもって目標値に調整する制御値、あるいは、そのような自動制御を施さない非制御値のいずれであってもよく、制御値を状態値とする場合には、安定値として自動制御上の目標値を用いるようにしてもよい。
【００１５】
〔２〕請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記測定値の最近設定時間内における平均値を前記安定値とする点にある。
【００１６】
つまり、この方法によれば、状態値（測定値）が大きく変化して変化先で安定するような変動形態の場合（例えば、測定値に基づく自動制御をもって目標値に調整する制御値を状態値とする場合において、その目標値が変更された場合など）に、その変化先での測定値の安定に対し、判定用値の算出に用いる安定値を自ずと追従させて更新することができ、この点、判定用値の算出に用いる安定値に固定値を用いる方式を採るに比べ、機能性や利便性の面で一層優れた検出方法となる。
【００１７】
なお、請求項２に係る発明の実施において、測定値の平均値を採る設定時間（測定値の平均期間）は、請求項１に係る発明の実施において偏差の大きさを示す値の平均値又は積分値を採る設定時間（偏差の大きさを示す値の平均期間又は積分期間）と同じ長さのものであってもよく、また、異なる長さのものであってもよい。
【００１８】
〔３〕請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記判定用値が前記設定閾値を状態値異常振動の発生側に超えた状態が設定閾時間にわたって継続したとき、状態値異常振動であると判定する点にある。
【００１９】
つまり、状態値の変動特性によっては、請求項１に係る発明の実施において、判定用値が極一時的に設定閾値を状態値異常振動の発生側に超えるといったこと（すなわち、状態値異常振動は確かに発生したが極一時的なもので継続せず、その後、速やかに収束してしまうような場合や、そもそも状態値異常振動以外の要因で判定用値が極一時的に設定閾値を状態値異常振動の発生側に超えるような場合、あるいはまた、状態値異常振動に近い状況にあるなかで判定用値が極一時的に設定閾値を状態値異常振動の発生側に超えるような場合など）が生じ易いことも考えられるが、このような変動特性の場合において、単純に判定用値が設定閾値を状態値異常振動の発生側に超えたとき状態値異常振動であると判定する方式では、状態値異常振動であるとする判定が過度に為されて、却って不都合を生じることがある。
【００２０】
これに対し、上記方法によれば、判定用値と設定閾値との比較に基づき状態値異常振動か否かを判定するのに、判定用値が設定閾値を状態値異常振動の発生側に超えた状態が設定閾時間にわたって継続したとき状態値異常振動であると判定するから、判定用値が極一時的に設定閾値を状態値異常振動の発生側に超えたにすぎず、その後、判定用値が状態値異常振動の非発生側に速やかに戻ってしまうような場合にまで状態値異常振動であると判定してしまうことを防止でき、これにより、上記の如き変動特性の場合において、状態値異常振動であるとする判定が過度に為されることによる不都合を効果的に回避することができる。
【００２１】
〔４〕請求項４に係る発明は、請求項１又は２に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記判定用値の最近設定時間内における平均値が前記設定閾値を状態値異常振動の発生側に超えたとき、又は、その超えた状態が設定閾時間にわたって継続したとき、状態値異常振動であると判定する点にある。
【００２２】
つまり、この方法によれば、判定用値と設定閾値との比較に基づき状態値異常振動か否かを判定するのに、判定用値の最近設定時間内における平均値が設定閾値を状態値異常振動の発生側に超えたとき、又は、その超えた状態が設定閾時間にわたって継続したとき状態値異常振動であると判定するから、判定用値が極一時的に設定閾値を状態値異常振動の発生側に超えたにすぎず、その後、判定用値が状態値異常振動の非発生側に速やかに戻ってしまうような場合にまで状態値異常振動であると判定してしまうことを防止でき、これにより、請求項３に係る発明と同様、前記の如き変動特性の場合において、状態値異常振動であるとする判定が過度に為されることによる不都合を効果的に回避することができる。
【００２３】
〔５〕請求項５に係る発明は、請求項１又は２に係る異常検出方法に使用する異常検出装置に係り、その特徴は、
前記状態値を測定する測定手段、及び、この測定手段により測定される前記状態値の測定値に基づき前記判定用値を演算するとともに、その演算した判定用値と設定閾値との比較に基づき前記状態値異常振動か否かを判定する判定手段を備えている点にある。
【００２４】
つまり、この構成によれば、測定手段により測定される状態値の測定値に基づき、判定用値の演算、及び、演算した判定用値と設定閾値との比較を判定手段に自動的に実行させて、状態値異常振動か否かの判定を自動的に行う（すなわち、請求項１又は２に係る異常検出方法を自動的に実施する）ことができ、これにより、正常時の安定値を中心に状態値が大きな振幅で振動的に変動する状態値異常振動の的確な検出を容易にすることができる。
【００２５】
なお、請求項５に係る発明の実施において、演算した判定用値と設定閾値との比較に基づき状態値異常振動か否かを判定手段に判定させるのに、その比較方式としては、請求項１に係る発明と同様、判定用値と設定閾値との単純な絶対値比較に限らず、先述の請求項３又は４に係る発明の方式を初め、種々の比較方式を採用することができる。
【００２６】
〔６〕請求項６に係る発明は、請求項５に係る異常検出装置を用いた制御システムに係り、その特徴は、
前記測定手段と、前記判定手段と、前記測定手段により測定される前記状態値の測定値に基づき前記状態値を目標値に調整する制御手段とを備え、
前記判定手段を、前記測定値の最近設定時間内における平均値又は前記目標値を前記安定値として前記判定用値を演算する構成にしてある点にある。
【００２７】
つまり、この構成によれば、測定手段により測定される状態値の測定値に基づき制御手段により状態値を目標値に調整する自動制御（例えば、冒記の室圧制御など）において、何らかの外乱要因により、状態値が目標値を中心に大きな振幅で振動的に変動する状態値異常振動（略言すれば、制御ハンチング）が発生したとき、その状態値異常振動の発生を判定手段による自動判定をもって的確かつ自動的に検出することができる。
【００２８】
そして、この検出に基づき適当な処置を施すようにすることで、上記自動制御での状態値異常振動（制御ハンチング）による種々の障害を防止することができ、この点で、各種の自動制御分野において有用な制御システムとなる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１は複数の対象室１に対する空調システムを示し、２は給気ファンＦｓを介装した給気側主風路、３は排気ファンＦｒを介装した排気側主風路であり、各対象室１は給気側分岐風路２ａを介して給気側主風路２に対し並列に接続するとともに、排気側分岐風路３ａを介して排気側主風路３に対し同じく並列に接続してある。また、４は対象室１への供給空気を温湿度調整する空調機である。
【００３０】
Ｖｓは給気側分岐風路２ａの夫々に介装した給気側ダンパ、５は給気側分岐風路２ａの通風量ｑｓを検出する通風量センサ、６Ａは給気側ダンパＶｓを制御する給気側ダンパ制御器であり、これら給気側ダンパ制御器６Ａは、通風量センサ５による検出通風量ｑｓと中央制御器ＣＣから指定される目標通風量ｑｓｓとの偏差Δｑｓに応じ給気側ダンパＶｓの開度を調整して各給気側分岐風路２ａの通風量ｑｓ（すなわち、各対象室１の換気風量）を目標通風量ｑｓｓに調整する給気側ダンパ制御を実行する。
【００３１】
Ｖｒは排気側分岐風路３ａの夫々に介装した排気側ダンパ、７は対象室１の室圧ｐ（具体的には基準圧力と室内圧力との差圧）を検出する室圧センサ、６Ｂは排気側ダンパＶｒを制御する排気側ダンパ制御器であり、これら排気側ダンパ制御器６Ｂは、室圧センサ７による検出室圧ｐと中央制御器ＣＣから指定される目標室圧ｐｓとの偏差Δｐに応じ排気側ダンパＶｒの開度を調整して各対象室１の室圧ｐを目標室圧ｐｓに調整する排気側ダンパ制御を実行する。
【００３２】
８ａは給気側主風路２の風路圧ｆｓを検出する給気側圧力センサ、９Ａは給気ファンＦｓを制御する給気側ファン制御器であり、この給気側ファン制御器９Ａは、給気側圧力センサ８ａによる検出風路圧ｆｓと中央制御器ＣＣから指定される給気側目標風路圧ｆｓｓとの偏差Δｆｓに応じインバータ制御により給気ファンＦｓの出力を調整して給気側主風路２の風路圧ｆｓを給気側目標風路圧ｆｓｓに調整する給気側ファン制御を実行する。
【００３３】
８ｂは排気側主風路３の風路圧ｆｒを検出する排気側圧力センサ、９Ｂは排気ファンＦｒを制御する排気側ファン制御器であり、この排気側ファン制御器９Ｂは、排気側圧力センサ８ｂによる検出風路圧ｆｒと中央制御器ＣＣから指定される排気側目標風路圧ｆｒｓとの偏差Δｆｒに応じインバータ制御により排気ファンＦｒの出力を調整して排気側主風路３の風路圧ｆｒを排気側目標風路圧ｆｒｓに調整する排気側ファン制御を実行する。
【００３４】
１０Ａ，１０Ｂは中央制御器ＣＣにおける給気側及び排気側の風路圧調整部であり、給気側の風路圧調整部１０Ａは、給気側ダンパ制御器６Ａによる前記の給気側ダンパ制御において給気側ダンパＶｓが所定の適正開度状態（本実施形態では図２に示す如く上下限値ｘ１，ｘ２ともに中間開度値に設定してある給気側の目標中間開度範囲Ｘの範囲内に全ての給気側ダンパＶｓの開度ａ１〜ａ３が入っている状態）になるように、給気側ダンパＶｓ夫々の検出開度ａ１〜ａ３に応じ給気側目標風路圧ｆｓｓを変更する給気側の風路圧調整制御を実行する。
【００３５】
また、排気側の風路圧調整部１０Ｂは、給気側と同様、排気側ダンパ制御器６Ｂによる前記の排気側ダンパ制御において排気側ダンパＶｒが所定の適正開度状態（本実施形態では同図２に示す如く上下限値ｙ１，ｙ２ともに中間開度値に設定してある排気側の目標中間開度範囲Ｙの範囲内に全ての排気側ダンパＶｒの開度ｂ１〜ｂ３が入っている状態）になるように、排気側ダンパＶｒ夫々の検出開度ｂ１〜ｂ３に応じ排気側目標風路圧ｆｒｓを変更する排気側の風路圧調整制御を実行する。
【００３６】
つまり、本実施形態では、給気側分岐風路２ａの通風量ｑｓを調整する給気側ダンパ制御の実施下において、上記の如き給気側の風路圧調整制御及び給気側ファン制御により給気側ダンパＶｓの開度ａ１〜ａ３が全て給気側の目標中間開度範囲Ｘ（ダンパ特性上で風量調整機能に優れた開度範囲）に入るようにすることで、その給気側ダンパ制御による通風量調整（対象室１に対する換気風量調整）を感度面及び精度面で良好に行なえるようにする。
【００３７】
また同様に、対象室１の室圧ｐを調整する排気側ダンパ制御の実施下において、上記の如き排気側の風路圧調整制御及び排気側ファン制御により排気側ダンパＶｒの開度ｂ１〜ｂ３が全て排気側の目標中間開度範囲Ｙ（ダンパ特性上で室圧調整機能に優れた開度範囲）に入るようにすることで、その排気側ダンパ制御による室圧調整を感度面及び精度面で良好に行なえるようにする。
【００３８】
給気側の風路圧調整制御において給気側の風路圧調整部１０Ａは、具体的には、給気側ダンパＶｓの検出開度ａ１〜ａ３のうち最大のものが給気側の目標中間開度範囲Ｘを大開度側に逸脱しているとき給気側目標風路圧ｆｓｓを上昇側に変更し、給気側ダンパＶｓの検出開度ａ１〜ａ３のうち最小のものが給気側の目標中間開度範囲Ｘを小開度側に逸脱しているとき給気側目標風路圧ｆｓｓを低下側に変更し、給気側ダンパＶｓの検出開度ａ１〜ａ３が全て給気側の目標中間開度範囲Ｘの範囲内にあるとき（図２に示す状態）には給気側目標風路圧ｆｓｓを現状値に維持する。
【００３９】
すなわち、給気側ダンパＶｓの検出開度ａ１〜ａ３のうち最大のものが給気側の目標中間開度範囲Ｘを大開度側に逸脱しているときは、給気側目標風路圧ｆｓｓを上昇側へ変更することにより、給気側ファン制御上で給気ファンＦｓの出力を上昇側に調整させて、この上昇側へのファン出力調整に対し給気側ダンパ制御上で給気側ダンパＶｓの夫々が閉じ側に開度調整されるようにし、また逆に、給気側ダンパＶｓの検出開度ａ１〜ａ３のうち最小のものが給気側の目標中間開度範囲Ｘを小開度側に逸脱しているときは、給気側目標風路圧ｆｓｓを低下側へ変更することにより、給気側ファン制御上で給気ファンＦｓの出力を低下側に調整させて、この低下側へのファン出力調整に対し給気側ダンパ制御上で給気側ダンパＶｓの夫々が開き側に開度調整されるようにし、これにより、給気側ダンパＶｓの開度ａ１〜ａ３が全て給気側の目標中間開度範囲Ｘに入るように（すなわち、給気側ダンパＶｓが適正開度状態になるように）する。
【００４０】
一方、排気側の風路圧調整制御において排気側の風路圧調整部１０Ｂは、具体的には、排気側ダンパＶｒの検出開度ｂ１〜ｂ３のうち最大のものが排気側の目標中間開度範囲Ｙを大開度側に逸脱しているとき排気側目標風路圧ｆｒｓを低下側に変更し、排気側ダンパＶｒの検出開度ｂ１〜ｂ３のうち最小のものが排気側の目標中間開度範囲Ｙを小開度側に逸脱しているとき排気側目標風路圧ｆｒｓを上昇側に変更し、排気側ダンパＶｒの検出開度ｂ１〜ｂ３が全て排気側の目標中間開度範囲Ｙの範囲内にあるとき（図２に示す状態）には排気側目標風路圧ｆｒｓを現状値に維持する。
【００４１】
すなわち、排気側ダンパＶｒの検出開度ｂ１〜ｂ３のうち最大のものが排気側の目標中間開度範囲Ｙを大開度側に逸脱しているときは、排気側目標風路圧ｆｒｓを低下側へ変更することにより、排気側ファン制御上で排気ファンＦｒの出力を上昇側に調整させて、この上昇側へのファン出力調整に対し排気側ダンパ制御上で排気側ダンパＶｒの夫々が閉じ側に開度調整されるようにし、また逆に、排気側ダンパＶｒの検出開度ｂ１〜ｂ３のうち最小のものが排気側の目標中間開度範囲Ｙを小開度側に逸脱しているときは、排気側目標風路圧ｆｒｓを上昇側へ変更することにより、排気側ファン制御上で排気ファンＦｒの出力を低下側に調整させて、この低下側へのファン出力調整に対し排気側ダンパ制御上で排気側ダンパＶｒの夫々が開き側に開度調整されるようにし、これにより、排気側ダンパＶｒの開度ｂ１〜ｂ３が全て排気側の目標中間開度範囲Ｙに入るように（すなわち、排気側ダンパＶｒが適正開度状態になるように）する。
【００４２】
同図１及び図３に示す如く、ローカル制御器ＬＣである給気側及び排気側のダンパ制御器６Ａ，６Ｂ、並びに、給気側及び排気側のファン制御器９Ａ，９Ｂには、それらローカル制御器ＬＣの調整対象である状態値Ｘ（給気側ダンパ制御器６Ａについては通風量ｑｓ、排気側ダンパ制御器６Ｂについては室圧ｐ、給気側ファン制御器９Ａについては給気側主風路２の風路圧ｆｓ、排気側ファン制御器９Ｂについては排気側主風路３の風路圧ｆｒ）が図４に示す如く正常時の安定値ｇｓ′を中心に大きな振幅で振動的に変動する状態値異常振動Ｈの発生（すなわち、自動制御上での制御ハンチングの発生）を検出するとともに、状態値異常振動Ｈが検出されたときハンチング抑止処理を実行するハンチング抑止部１１を個々に装備してあり、また、中央制御器ＣＣには、いずれかのローカル制御器ＬＣにおいて状態値異常振動Ｈが検出されたとき、そのローカル制御器ＬＣからの信号ｈを受けて警報を発するとともに、データ保存処理を実行するハンチング対応部１２を装備してある。
【００４３】
そして、各ローカル制御器ＬＣにおけるハンチング抑止部１１は、具体的には、状態値異常振動Ｈを次の（イ）〜（ハ）の判定処理により検出するとともに、ハンチング抑止処理として次の（ニ）の処理を実行する構成にしてある（図４，図５参照）
【００４４】
（イ）対応センサＳ（給気側ダンパ制御器６Ａについては通風量センサ５、排気側ダンパ制御器６Ｂについては室圧センサ７、給気側ファン制御器９Ａについては給気側圧力センサ８ａ，排気側ファン制御器９Ｂについては排気側圧力センサ８ｂ）による対象状態値Ｘの測定において、その測定値ｇ（検出通風量ｑｓ、、検出室圧ｐ、検出風路圧ｆｓ，ｆｒ）の最近設定時間Ｔ内における平均値Σｇ／Ｔ（いわゆる時間移動平均）を逐次演算し、その演算した測定値ｇについての平均値Σｇ／Ｔを各時点における対象状態値Ｘの安定値ｇｓ′（＝Σｇ／Ｔ）とする。
【００４５】
（ロ）各時点における上記測定値ｇと安定値ｇｓ′との偏差Δｇの大きさを示す値として、その偏差Δｇの絶対値│Δｇ│（＝│ｇ−ｇｓ′│）を逐次演算するとともに、その絶対値│Δｇ│の最近設定時間内Ｔ′内における平均値Σ│Δｇ│／Ｔ′（時間移動平均）を逐次演算し、その演算した絶対値│Δｇ│についての平均値Σ│Δｇ│／Ｔ′を各時点における判定用値Ｋ（＝Σ│Δｇ│／Ｔ′）とする。
【００４６】
（ハ）各時点において、その時の判定用値Ｋ（正値）と設定閾値Ｋｓ（正値）とを大小比較し、その比較結果として判定用値Ｋが設定閾値Ｋｓよりも大きい状態（Ｋ＞Ｋｓ）が設定閾時間Ｔｓにわたって継続したとき、状態値異常振動Ｈであると判定し、中央制御器ＣＣのハンチング対応部１２に対し検出信号ｈを発信する。
【００４７】
（ニ）また、上記の如く状態値異常振動Ｈであると判定したとき、ハンチング抑止処理として、そのローカル制御器ＬＣにおける制御係数を、それまで採用していた通常時用の制御係数から予め設定されているハンチング抑止用の制御係数に切り換え、これにより、状態値異常振動Ｈの抑止を図る。
【００４８】
一方、中央制御器ＣＣにおけるハンチング対応部１２は、上記検出信号ｈを受信すると、警報を発するとともに、データ保存処理として次の（ホ）の処理を実行する。
【００４９】
（ホ）中央制御器ＣＣが各ローカル制御器ＬＣから逐次送信される最新の状況データＤ（具体的には、検出通風量ｑｓ，検出室圧ｐ、ダンパ開度ａ１〜ａ３，ｂ１〜ｂ３，検出風路圧ｆｓ，ｆｒなど）をエンドレス記憶手段１３に最古記録データへの上書き形態で書き込み記録するデータ記録処理を継続して実行しているのに対し、いずれかのローカル制御器ＬＣから上記の検出信号ｈを受けると、エンドレス記憶手段１３に対する新たな状況データＤの書き込み記録を停止し、その時点でエンドレス記憶手段１３に記録されている状況データＤ（すなわち、状態値異常振動Ｈの発生過程を示す状況データ）を保存する。
【００５０】
つまり、給気側主風路２や排気側主風路３に対し風路外部開口を通じて作用する外風圧（外部の風の圧力）など何らかの外乱要因により、いずれかのローカル制御器ＬＣが実施する制御（すなわち、測定値ｇに基づき状態値Ｘを目標値ｇｓ（ｑｓｓ，ｐｓ，ｆｓｓ，ｆｒｓ）に調整する制御）において状態値異常振動Ｈが発生すると、相互干渉により各ローカル制御器ＬＣが実施する全ての制御について状態値異常振動Ｈが波及的に発生し、この為に、各対象室１の室圧ｐを目標室圧ｐｓに調整することはもとより、各対象室１の室圧上下関係を室内清浄度維持などのために要求される最低限の必要関係に保つことさえ難しくなる事態を招く虞があるが、本実施形態の空調システムでは、各ローカル制御器ＬＣに装備したハンチング防止部１１により、各ローカル制御器ＬＣが実施する制御において、状態値異常振動Ｈを個別に検出するとともに、その検出時に上記のハンチング抑止処理を個別に実行することで、各ローカル制御器ＬＣが実施する全ての制御について状態値異常振動Ｈが波及的に発生する事態に至るのを未然に防止するようにしてある。
【００５１】
また、いずれかのローカル制御器ＬＣが実施する制御において状態値異常振動Ｈが検出されたとき、中央制御器ＣＣにおけるエンドレス記憶手段１３への新たな状況データＤの書き込みを停止して、その時点でエンドレス記憶手段１３に記録されている状況データＤを保存することにより、その保存データＤの解析をもって状態値異常振動Ｈの発生原因を解明できるようにしてある。
【００５２】
なお、中央制御器ＣＣは、空調目的の変更指令があると、給気側ダンパ制御器６Ａに対して指定する目標通風量ｑｓｓや排気側ダンパ制御器６Ｂに対して指定する目標室圧ｐｓを新たな空調目的に応じた値に変更し、また、空調システムの起動時には、給気側ファン制御器９Ａに対して指定する給気側目標風路圧ｆｓｓ、及び、排気側ファン制御器９Ｂに対して指定する排気側目標風路圧ｆｒｓを常圧から必要圧へ漸次的に変更するとともに、給気側ダンパ制御器６Ａに対して指定する目標通風量ｑｓｓを０から空調目的に応じた必要通風量へ漸次的に変更し、逆に、空調システムの停止時には、給気側ファン制御器９Ａに対して指定する給気側目標風路圧ｆｓｓ、及び、排気側ファン制御器９Ｂに対して指定する排気側目標風路圧ｆｒｓを定常運転中の必要圧から常圧へ漸次的に変更するとともに、給気側ダンパ制御器６Ａに対して指定する目標通風量ｑｓｓを定常運転中の空調目的に応じた必要通風量から０へ漸次的に変更する。
【００５３】
また、各ローカル制御器ＬＣにおけるハンチング抑止部１１は、ハンチング抑止処理としてローカル制御器ＬＣにおける制御係数を通常時用の制御係数から予め設定されているハンチング抑止用の制御係数に切り換えるのに、その切り換えの為に測定値ｇと目標値ｇｓとの偏差が急増するなどの制御状況の急変が生じることを回避し得る切り換え方式（いわゆるバンプレス方式）をもって制御係数の切り換えを行う構成にしてある。
【００５４】
以上、本実施形態において、センサＳ（通風量センサ５、室圧センサ７、圧力センサ８ａ、圧力センサ８ｂの夫々）は状態値Ｘを測定する測定手段を構成し、ローカル制御器ＬＣ（給気側ダンパ制御器６Ａ、排気側ダンパ制御器６Ｂ、給気側ファン制御器９Ａ、排気側ファン制御器９Ｂの夫々）は、測定手段Ｓにより測定される状態値Ｘの測定値ｇに基づき状態値Ｘを目標値ｇｓに調整する制御手段を構成し、
ローカル制御器ＬＣにおけるハンチング抑止部１１は、測定手段Ｓにより測定される状態値Ｘの測定値ｇに基づき判定用値Ｋを演算するとともに、その演算した判定用値Ｋと設定閾値Ｋｓとの比較に基づき状態値異常振動Ｈか否かを判定する判定手段を構成する。
そして、判定手段としてのハンチング抑止部１１は、状態値Ｘの測定値ｇと状態値Ｘの正常時における安定値ｇｓ′との偏差Δｇの大きさを示す値（本実施形態では絶対値）│Δｇ│の最近設定時間内Ｔ′内における平均値Σ│Δｇ│／Ｔ′を判定用値Ｋとすることにおいて、測定値ｇの最近設定時間Ｔ内における平均値Σｇ／Ｔを安定値ｇｓ′として判定用値Ｋを演算する構成にしてある。
【００５５】
〔別の実施形態〕
次に別実施形態を列記する。
【００５６】
前述の実施形態では、状態値Ｘの測定値ｇと安定値ｇｓ′との偏差Δｇの大きさを示す値の最近設定時間Ｔ′内における平均値を判定用値Ｋとしたが、これに代え、状態値Ｘの測定値ｇと安定値ｇｓ′との偏差Δｇの大きさを示す値の最近設定時間Ｔ′内における積分値を判定用値Ｋとしてもよい。
【００５７】
また、測定値ｇと安定値ｇｓ′との偏差Δｇの大きさを示す値は、偏差Δｇの絶対値に限られるものではなく、偏差Δｇの２乗値や偏差Δｇの２乗平方根値、また場合によっては、それら偏差Δｇの絶対値や偏差Δｇの２乗値などに負の符号を付した値などであってもよい。
【００５８】
前述の実施形態では、測定値ｇの最近設定時間Ｔ内における平均値を、判定用値Ｋの算出に用いる安定値ｇｓ′としたが、測定値ｇに基づく自動制御をもって目標値ｇｓに調整する制御値を対象状態値Ｘとする場合において、その目標値ｇｓを判定用値Ｋの算出に用いる安定値ｇｓ′とするなど、判定用値Ｋの算出に用いる安定値ｇｓ′は固定値であってもよい。
【００５９】
判定用値Ｋと設定閾値Ｋｓとの比較に基づき状態値異常振動Ｈか否かを判定するのに、前述の実施形態では、判定用値Ｋが設定閾値Ｋｓを状態値異常振動Ｈの発生側に超えた状態が設定閾時間Ｔｓにわたって継続したとき状態値異常振動Ｈであると判定する判定形態を採用したが、対象状態値Ｘの変動特性によっては、判定用値Ｋが設定閾値Ｋｓを状態値異常振動Ｈの発生側に超えたとき状態値異常振動Ｈであると判定する判定形態（判定用値Ｋと設定閾値Ｋｓとの単純な絶対値比較）を採用してもよい。
【００６０】
また、判定用値Ｋの最近設定時間内における平均値が設定閾値Ｋｓを状態値異常振動Ｈの発生側に超えたとき状態値異常振動Ｈであると判定する判定形態や、判定用値Ｋの最近設定時間内における平均値が設定閾値Ｋｓを状態値異常振動Ｈの発生側に超えた状態が設定閾時間にわたって継続したとき状態値異常振動Ｈであると判定する判定形態を採用してもよく、対象状態値Ｘの変動特性に応じて適当な判定形態を採用すればよい。
【００６１】
対象の状態値Ｘは、圧力、温度、信号値など、状態値異常振動Ｈの発生可能性がある値であれば、どのようなものであってもよく、測定値ｇに基づく自動制御をもって目標値ｇｓに調整する制御値、あるいは、そのような自動制御を施さない非制御値のいずれであってもよい。
【００６２】
前述の実施形態では、制御値を対象の状態値Ｘとする場合の一例として室圧制御における状態値異常振動Ｈ（制御ハンチング）の検出に本発明を適用した場合を示したが、これに限らず、本発明は、測定値ｇに基づき状態値Ｘを目標値ｇｓに調整する種々の自動制御において発生する状態値異常振動Ｈ（制御ハンチング）の検出に適用することができ、また、自動制御を施さない非制御値を対象の状態値Ｘとする場合についても、ポンプ類・ファン類・圧縮機類のサージング検出を初め、各種分野で発生する状態値異常振動Ｈの検出に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】空調システムの全体構成図
【図２】風路圧（ファン出力）の調整形態を説明する図
【図３】ローカル制御器のブロック図
【図４】状態値異常振動、及び、判定用値の推移を示すグラフ
【図５】フローチャート
【図６】（イ）従来の異常判定方式を示すグラフ
（ロ）従来における他の異常判定方式を示すグラフ
（ハ）状態値異常振動を示すグラフ
【符号の説明】
１１　　　　　判定手段
ｇ　　　　　　測定値
ｇｓ　　　　　目標値
ｇｓ′　　　　安定値
Δｇ　　　　　偏差
Ｈ　　　　　　状態値異常振動
Ｋ　　　　　　判定用値
Ｋｓ　　　　　設定閾値
ＬＣ　　　　　制御手段
Ｓ　　　　　　測定手段
Ｔ，Ｔ′　　　設定時間
Ｔｓ　　　　　設定閾時間
Ｘ　　　　　　状態値

Claims (6)

1. 正常時の安定値を中心に状態値が大きな振幅で振動的に変動する状態値異常振動を検出するのに、
   前記状態値の測定値と前記安定値との偏差の大きさを示す値の最近設定時間内における平均値又は積分値を判定用値とし、
   この判定用値と設定閾値との比較に基づき状態値異常振動か否かを判定する異常検出方法。
2. 前記測定値の最近設定時間内における平均値を前記安定値とする請求項１記載の異常検出方法。
3. 前記判定用値が前記設定閾値を状態値異常振動の発生側に超えた状態が設定閾時間にわたって継続したとき、状態値異常振動であると判定する請求項１又は２記載の異常検出方法。
4. 前記判定用値の最近設定時間内における平均値が前記設定閾値を状態値異常振動の発生側に超えたとき、又は、その超えた状態が設定閾時間にわたって継続したとき、状態値異常振動であると判定する請求項１又は２記載の異常検出方法。
5. 請求項１又は２記載の異常検出方法に使用する異常検出装置であって、
   前記状態値を測定する測定手段、及び、この測定手段により測定される前記状態値の測定値に基づき前記判定用値を演算するとともに、その演算した判定用値と設定閾値との比較に基づき前記状態値異常振動か否かを判定する判定手段を備えている異常検出装置。
6. 請求項５記載の異常検出装置を用いた制御システムであって、前記測定手段と、前記判定手段と、前記測定手段により測定される前記状態値の測定値に基づき前記状態値を目標値に調整する制御手段とを備え、
   前記判定手段を、前記測定値の最近設定時間内における平均値又は前記目標値を前記安定値として前記判定用値を演算する構成にしてある制御システム。

Images