JP2017091181A - Field apparatus - Google Patents

Field apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2017091181A
JP2017091181A JP2015219855A JP2015219855A JP2017091181A JP 2017091181 A JP2017091181 A JP 2017091181A JP 2015219855 A JP2015219855 A JP 2015219855A JP 2015219855 A JP2015219855 A JP 2015219855A JP 2017091181 A JP2017091181 A JP 2017091181A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
management
plant
value
field device
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.)
Granted
Application number
JP2015219855A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6710939B2 (en
Inventor
石川 郁光
Ikumitsu Ishikawa
郁光 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP2015219855A priority Critical patent/JP6710939B2/en
Publication of JP2017091181A publication Critical patent/JP2017091181A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6710939B2 publication Critical patent/JP6710939B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a field apparatus that prevents traffic from increasing on a communication path and can precisely calculate a management index.SOLUTION: A field apparatus 100 includes sensors 110 and 115, a process value calculation unit 131, and a management index calculation unit 132. The sensors 110 and 115 output measurement values obtained by measuring measurement objects in a plant at a first cycle. The process value calculation unit 131 calculates a process value on the basis of the measurement values output by the sensors 110 and 115. The management index calculation unit 132 calculates a management index used for diagnosis of the plant at a second cycle longer than the first cycle using the calculated process value.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、プラントに設置されるフィールド機器に関する。   The present invention relates to a field device installed in a plant.

従来から、プラントや工場等(以下、これらを総称する場合には「プラント」という)においては、フィールド機器と呼ばれる現場機器(測定器、操作器)と、これらを制御するコントローラとが接続された分散制御システム(DCS:Distributed Control System)が構築されており、高度な自動操業が実現されている。   Conventionally, in plants, factories, and the like (hereinafter referred to as “plants” when these are collectively referred to), field devices (measuring instruments, operation devices) called field devices and controllers that control them are connected. A distributed control system (DCS) has been established, and advanced automatic operation has been realized.

このような分散制御システムが構築されたプラントにおいて、例えば、フィールド機器は測定値(流量、圧力、および温度等)を外部機器に送信し、外部機器はフィールド機器から受信した測定値に基づいて異常診断を行っている(例えば、特許文献1および2参照)。   In a plant in which such a distributed control system is constructed, for example, field devices transmit measured values (flow rate, pressure, temperature, etc.) to external devices, and external devices are abnormal based on measured values received from field devices. Diagnosis is performed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2010−218301号公報JP 2010-218301 A 特表2008−535106号公報Special table 2008-535106 gazette

しかしながら、フィールド機器の測定周期は短いため、フィールド機器が測定周期ごとに測定値を外部機器に送信すると、通信経路におけるトラフィックが増大する場合があった。トラフィックの増大を防止するため、フィールド機器が測定値を間引いてコントローラに送信しようとすると、測定値のリアルタイム性が失われ、プラントの診断に用いられる管理指標を正確に算出できない場合があった。   However, since the measurement cycle of the field device is short, when the field device transmits a measurement value to the external device every measurement cycle, traffic on the communication path may increase. In order to prevent an increase in traffic, when a field device attempts to thin out a measured value and send it to the controller, the real-time property of the measured value is lost, and a management index used for diagnosis of the plant may not be accurately calculated.

そこで、本発明は、通信経路におけるトラフィックの増大を防止するとともに、管理指標を正確に算出することができるフィールド機器を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a field device capable of accurately calculating a management index while preventing an increase in traffic on a communication path.

本発明の請求項1に記載のフィールド機器(100)は、プラントに設置されたフィールド機器であって、前記プラントにおける測定対象を第1の周期で測定することにより得られた測定値を出力するセンサ(110,115)と、前記センサから出力された前記測定値に基づき、プロセス値を算出するプロセス値算出部(131)と、前記プロセス値算出部により算出された前記プロセス値を用いて、前記第1の周期よりも長い第2の周期で前記プラントの診断に用いられる管理指標を算出する管理指標算出部(132)と、を有する。
本発明の請求項2に記載のフィールド機器は、請求項1において、前記管理指標算出部が、前記プロセス値を用いて重回帰計算を行うことにより、前記管理指標を算出する多変量解析部(133)を有する。
本発明の請求項3に記載のフィールド機器は、請求項2において、前記多変量解析部が予め多変量解析を行うことによって算出された重回帰式の係数を記憶する記憶部(120)と、外部機器から出力された外部信号が入力される信号入力部(155)を更に有し、前記多変量解析部が、前記記憶部に記憶された前記係数、前記プロセス値算出部により算出された前記プロセス値、および前記信号入力部に入力された前記外部信号を用いて重回帰計算を行うことにより、前記管理指標を算出する。
本発明の請求項4に記載のフィールド機器は、請求項2または3において、前記多変量解析部が、算出した前記管理指標に基づき、前記プラントの状態を判定する。
本発明の請求項5に記載のフィールド機器は、請求項4において、前記多変量解析部によって判定された前記プラントの状態を表示する表示部(140)を更に有する。
本発明の請求項6に記載のフィールド機器は、請求項4または5において、前記多変量解析部によって判定された前記プラントの状態を、外部機器に出力する状態出力部(150)を更に有する。
本発明の請求項7に記載のフィールド機器は、請求項1または2において、前記管理指標算出部が、前記プラントの保全管理に用いられる保全管理情報を前記管理指標として算出する保全管理部(134)を有する。
本発明の請求項8に記載のフィールド機器は、請求項7において、前記保全管理部が、前記プロセス値の平均値および標準偏差を用いて、前記測定値の上限管理値および下限管理値を前記管理指標として算出する。
本発明の請求項9に記載のフィールド機器は、請求項8において、前記保全管理部が、前記プロセス値算出部により算出された前記プロセス値が前記上限管理値より大きい場合、または前記プロセス値が前記下限管理値より小さい場合、前記プラントに異常が発生していると判定する。
本発明の請求項10に記載のフィールド機器は、請求項9において、前記保全管理部によって前記プラントに異常が発生していると判定されたことに応じて、前記プラントに異常が発生していることを表示する表示部(140)を更に有する。
本発明の請求項11に記載のフィールド機器は、請求項9または10において、前記保全管理部によって前記プラントに異常が発生していると判定されたことに応じて、アラーム情報を外部機器に出力する状態出力部(150)を更に有する。
A field device (100) according to claim 1 of the present invention is a field device installed in a plant, and outputs a measurement value obtained by measuring a measurement object in the plant in a first period. Using a sensor (110, 115), a process value calculation unit (131) that calculates a process value based on the measurement value output from the sensor, and the process value calculated by the process value calculation unit, A management index calculation unit (132) that calculates a management index used for diagnosis of the plant in a second period longer than the first period.
A field device according to a second aspect of the present invention is the field device according to the first aspect, wherein the management index calculation unit calculates the management index by performing a multiple regression calculation using the process value. 133).
The field device according to claim 3 of the present invention is the field device according to claim 2, wherein the storage unit (120) stores a coefficient of a multiple regression equation calculated by the multivariate analysis unit performing multivariate analysis in advance. It further includes a signal input unit (155) to which an external signal output from an external device is input, and the multivariate analysis unit is calculated by the coefficient stored in the storage unit and the process value calculation unit. The management index is calculated by performing multiple regression calculation using the process value and the external signal input to the signal input unit.
A field device according to a fourth aspect of the present invention is the field device according to the second or third aspect, wherein the multivariate analysis unit determines the state of the plant based on the calculated management index.
The field device according to claim 5 of the present invention further includes a display unit (140) for displaying the state of the plant determined by the multivariate analysis unit in claim 4.
The field device according to claim 6 of the present invention further includes a state output unit (150) for outputting the state of the plant determined by the multivariate analysis unit to an external device in claim 4 or 5.
The field device according to claim 7 of the present invention is the maintenance management unit (134) according to claim 1 or 2, wherein the management index calculation unit calculates maintenance management information used for maintenance management of the plant as the management index. ).
The field device according to an eighth aspect of the present invention is the field device according to the seventh aspect, wherein the maintenance management unit uses the average value and the standard deviation of the process values to obtain the upper limit management value and the lower limit management value of the measurement value. Calculated as a management index.
The field device according to claim 9 of the present invention is the field device according to claim 8, wherein the maintenance management unit determines that the process value calculated by the process value calculation unit is larger than the upper limit management value, or the process value is When it is smaller than the lower limit management value, it is determined that an abnormality has occurred in the plant.
In the field device according to claim 10 of the present invention, an abnormality has occurred in the plant in accordance with the determination in claim 9 that an abnormality has occurred in the plant by the maintenance management unit. It further has a display unit (140) for displaying the above.
A field device according to claim 11 of the present invention outputs alarm information to an external device in accordance with claim 9 or 10 when the maintenance management unit determines that an abnormality has occurred in the plant. And a status output unit (150).

本発明のフィールド機器によれば、通信経路におけるトラフィックの増大を防止するとともに、管理指標を正確に算出することができる。   According to the field device of the present invention, it is possible to prevent an increase in traffic on the communication path and accurately calculate a management index.

プラント制御システム1の全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an overall configuration of a plant control system 1. FIG. フィールド機器100の詳細構成の一例を示すブロック図である。2 is a block diagram illustrating an example of a detailed configuration of a field device 100. FIG. 多変量解析部133による管理指標の算出処理を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining management index calculation processing by a multivariate analysis unit 133; 保全管理部134による管理指標の算出処理を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining management index calculation processing by a maintenance management unit 134; 管理指標算出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a management parameter | index calculation process. 多変量解析部133による処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process by the multivariate analysis part 133. 保全管理部134による処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing processing by a maintenance management unit 134.

以下、実施形態のフィールド機器を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, field devices according to embodiments will be described with reference to the drawings.

図1は、プラント制御システム1の全体構成を示すブロック図である。プラント制御システム1は、プラントの監視および制御等を行う制御システムである。プラントとしては、例えば、化学等の工業プラントの他、ガス田や油田等の井戸元やその周辺を管理制御するプラント、水力・火力・原子力等の発電を管理制御するプラント、太陽光や風力等の環境発電を管理制御するプラント、上下水やダム等を管理制御するプラント等がある。   FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the plant control system 1. The plant control system 1 is a control system that performs monitoring and control of a plant. Plants include, for example, chemical and other industrial plants, plants that manage and control wells in and around gas fields and oil fields, plants that manage and control power generation such as hydropower, thermal power, and nuclear power, solar power, wind power, etc. There are plants that manage and control energy harvesting, and plants that manage and control water and sewage and dams.

図1に示されるように、プラント制御システム1は、フィールド機器100と、I/Oモジュール200と、コントローラ300と、操作監視端末400とを含む。フィールド機器100は、流量計や温度センサ等の測定器100aと、バルブ機器やアクチュエータ機器等の操作器100bとを含む。以下、いずれの「フィールド機器」であるかを区別しないときは、単にフィールド機器100と表記する。なお、図1においては、2つのフィールド機器が示されているが、3つ以上のフィールド機器がプラントに設置されていてもよい。   As shown in FIG. 1, the plant control system 1 includes a field device 100, an I / O module 200, a controller 300, and an operation monitoring terminal 400. The field device 100 includes a measuring device 100a such as a flow meter or a temperature sensor, and an operating device 100b such as a valve device or an actuator device. Hereinafter, when it is not distinguished which “field device”, it is simply expressed as a field device 100. In FIG. 1, two field devices are shown, but three or more field devices may be installed in the plant.

フィールド機器100は、伝送線Lを介してI/Oモジュール200に設けられたI/Oポートに接続されている。伝送線Lは、例えば、「4〜20mA」のアナログ信号の伝送に用いられる伝送線、「0〜1kHz」のパルス信号の伝送に用いられる伝送線、およびフィールド機器100の内部に設けられた接点をON/OFFすることによりHigh信号/Low信号を送信する伝送線を含む。フィールド機器100は、測定したプロセス値(例えば、流量および温度)等の信号を、伝送線Lを介してI/Oモジュール200に送信する。   The field device 100 is connected to an I / O port provided in the I / O module 200 via a transmission line L. The transmission line L is, for example, a transmission line used for transmitting an analog signal of “4 to 20 mA”, a transmission line used for transmitting a pulse signal of “0 to 1 kHz”, and a contact provided inside the field device 100. Including a transmission line that transmits a High signal / Low signal by turning ON / OFF the signal. The field device 100 transmits signals such as measured process values (for example, flow rate and temperature) to the I / O module 200 via the transmission line L.

なお、フィールド機器100およびI/Oモジュール200は、例えばHART(登録商標)、FieldBus等に準拠した有線の工業用ネットワーク、またはISA100.11aやWirelessHART(登録商標)等に準拠した無線の工業用ネットワークで接続されてよい。   The field device 100 and the I / O module 200 are, for example, a wired industrial network that conforms to HART (registered trademark), FieldBus, or the like, or a wireless industrial network that conforms to ISA100.11a, WirelessHART (registered trademark), or the like. It may be connected with.

I/Oモジュール200は、フィールド機器100とコントローラ300との間に設けられている。I/Oモジュール200には、複数のフィールド機器100が接続可能である。I/Oモジュール200は、接続されたフィールド機器100とコントローラ300との間で送受信される信号の処理を行う。例えば、フィールド機器100から受信した信号(「4〜20mA」信号等のアナログ信号、及びアナログ信号に重畳されているディジタル信号)を、コントローラ300が受信可能な信号に変換する処理を行う。I/Oモジュール200は、変換した信号を、ケーブルCを介してコントローラ300に送信する。   The I / O module 200 is provided between the field device 100 and the controller 300. A plurality of field devices 100 can be connected to the I / O module 200. The I / O module 200 processes signals transmitted / received between the connected field device 100 and the controller 300. For example, a process of converting a signal received from the field device 100 (an analog signal such as a “4 to 20 mA” signal and a digital signal superimposed on the analog signal) into a signal that can be received by the controller 300 is performed. The I / O module 200 transmits the converted signal to the controller 300 via the cable C.

コントローラ300および操作監視端末400は、ネットワークNに接続されている。ネットワークNは、例えばイーサネット(登録商標)等の有線ネットワークであるが、例えばWi−Fi(登録商標)、WiMAX(登録商標)、3G/LTE(登録商標)等の無線通信規格に準拠した無線通信が可能な無線ネットワークであってもよい。   The controller 300 and the operation monitoring terminal 400 are connected to the network N. The network N is, for example, a wired network such as Ethernet (registered trademark), but wireless communication conforming to a wireless communication standard such as Wi-Fi (registered trademark), WiMAX (registered trademark), 3G / LTE (registered trademark), or the like. May be a wireless network.

コントローラ300は、操作監視端末400からの指示等に応じてフィールド機器100との間でプロセス制御通信を行うことにより、フィールド機器100の制御を行う。具体的に、コントローラ300は、あるフィールド機器100(例えば、センサ機器100a)によって測定されたプロセス値を取得し、他のフィールド機器100(例えば、バルブ機器100b)の操作量を演算して送信することによって、他のフィールド機器100(例えば、バルブ機器100b)を制御する。   The controller 300 controls the field device 100 by performing process control communication with the field device 100 in accordance with an instruction from the operation monitoring terminal 400. Specifically, the controller 300 acquires a process value measured by a certain field device 100 (for example, the sensor device 100a), calculates an operation amount of the other field device 100 (for example, the valve device 100b), and transmits it. Thus, the other field device 100 (for example, the valve device 100b) is controlled.

操作監視端末400は、例えばプラント等の運転員によって操作されてプロセスの監視のために用いられる端末である。例えば、操作監視端末400は、フィールド機器100から送信されたデータ(例えば、プロセス値)をコントローラ300から取得してフィールド機器100やコントローラ300の挙動を運転員に伝えるとともに、運転員の指示に基づいてコントローラ300の制御を行う。   The operation monitoring terminal 400 is a terminal that is operated by an operator such as a plant and used for process monitoring. For example, the operation monitoring terminal 400 acquires data (for example, a process value) transmitted from the field device 100 from the controller 300 and transmits the behavior of the field device 100 or the controller 300 to the operator, and based on an instruction from the operator. The controller 300 is controlled.

図2は、フィールド機器100の詳細構成の一例を示すブロック図である。図2においては、フィールド機器100の一例として、配管内の流体の流量を測定する流量計のブロック図が示されている。フィールド機器100は、流量センサ110と、温度センサ115と、記憶部120と、制御部130と、表示部140と、信号出力部145と、状態出力部150と、信号入力部155と、状態入力部160とを含む。   FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a detailed configuration of the field device 100. In FIG. 2, as an example of the field device 100, a block diagram of a flow meter that measures the flow rate of the fluid in the pipe is shown. The field device 100 includes a flow sensor 110, a temperature sensor 115, a storage unit 120, a control unit 130, a display unit 140, a signal output unit 145, a state output unit 150, a signal input unit 155, and a state input. Part 160.

流量センサ110は、配管内の流体の流量を測定し、測定値(流量)を示す信号を制御部130に供給するセンサである。温度センサ115は、配管内の流体の温度を測定し、測定値(温度)を示す信号を制御部130に供給するセンサである。流量センサ110および温度センサ115は、例えば50[msec]のサンプリング周期で測定値を制御部130に供給する。   The flow sensor 110 is a sensor that measures the flow rate of the fluid in the pipe and supplies a signal indicating the measured value (flow rate) to the control unit 130. The temperature sensor 115 is a sensor that measures the temperature of the fluid in the pipe and supplies a signal indicating the measured value (temperature) to the control unit 130. The flow sensor 110 and the temperature sensor 115 supply measured values to the control unit 130 at a sampling period of 50 [msec], for example.

記憶部120は、制御部130によって使用されるメモリであり、例えばROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ等で実現される。   The storage unit 120 is a memory used by the control unit 130 and is realized by, for example, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a HDD (Hard Disk Drive), a flash memory, or the like.

制御部130は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサと、プログラムを格納するプログラムメモリを含み、フィールド機器100全体の制御を司る。制御部130は、プロセス値算出部131と、管理指標算出部132とを含む。   The control unit 130 includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and a program memory that stores programs, and controls the entire field device 100. The control unit 130 includes a process value calculation unit 131 and a management index calculation unit 132.

プロセス値算出部131は、流量センサ110から供給された測定値に対してフィルタリングや移動平均等の信号処理を行うことにより、プロセス値(流量データ)を算出する。また、プロセス値算出部131は、温度センサ115から供給された測定値に対してフィルタリングや移動平均等の信号処理を行うことにより、プロセス値(温度データ)を算出する。プロセス値算出部131は、算出したプロセス値を、管理指標算出部132および信号出力部145に供給する。   The process value calculation unit 131 calculates a process value (flow rate data) by performing signal processing such as filtering and moving average on the measurement value supplied from the flow rate sensor 110. The process value calculation unit 131 calculates a process value (temperature data) by performing signal processing such as filtering and moving average on the measurement value supplied from the temperature sensor 115. The process value calculation unit 131 supplies the calculated process value to the management index calculation unit 132 and the signal output unit 145.

管理指標算出部132は、プロセス値算出部131から供給されたプロセス値を用いて、管理指標を算出する。管理指標は、プラントの診断に用いられる指標であり、例えば、プラント内の配管のライニング減肉量や、生産物の品質または収率を示す指標である。   The management index calculation unit 132 uses the process value supplied from the process value calculation unit 131 to calculate a management index. The management index is an index used for diagnosis of the plant, for example, an index indicating the lining thinning amount of piping in the plant, the quality or yield of the product.

管理指標算出部132は、多変量解析部133および保全管理部134を含む。多変量解析部133は、詳細は後述するが、プロセス値算出部131から供給されたプロセス値(流量データおよび温度データ)を用いて重回帰計算を行うことにより、管理指標を算出する。多変量解析部133は、算出した管理指標を信号出力部145に供給する。また、多変量解析部133は、算出した管理指標に基づいてプラントの状態を判定し、プラントの状態を示す情報を、表示部140および状態出力部150に供給する。   The management index calculation unit 132 includes a multivariate analysis unit 133 and a maintenance management unit 134. Although described in detail later, the multivariate analysis unit 133 calculates a management index by performing multiple regression calculation using the process values (flow rate data and temperature data) supplied from the process value calculation unit 131. The multivariate analysis unit 133 supplies the calculated management index to the signal output unit 145. In addition, the multivariate analysis unit 133 determines the state of the plant based on the calculated management index, and supplies information indicating the state of the plant to the display unit 140 and the state output unit 150.

保全管理部134は、詳細は後述するが、プロセス値算出部131から供給されたプロセス値(流量データおよび温度データ)を用いて、プラントの保全管理に必要な保全管理情報(例えば、プラントで製造される製品の歩留まり管理および品質管理等に必要な情報)を管理指標として算出する。保全管理部134は、算出した管理指標に基づいてプラントに異常が発生しているか否かを判定する。プラントに異常が発生している場合、保全管理部134は、アラーム情報を表示部140および状態出力部150に供給する。   Although the details will be described later, the maintenance management unit 134 uses the process values (flow rate data and temperature data) supplied from the process value calculation unit 131 to produce maintenance management information (for example, manufactured in the plant) necessary for plant maintenance management. Information necessary for yield control and quality control of the product to be calculated) is calculated as a management index. The maintenance management unit 134 determines whether an abnormality has occurred in the plant based on the calculated management index. When an abnormality has occurred in the plant, the maintenance management unit 134 supplies alarm information to the display unit 140 and the state output unit 150.

表示部140は、例えば液晶表示装置などの表示装置であり、多変量解析部133や保全管理部134から供給されたプラントの状態を示す情報等を表示する。   The display unit 140 is a display device such as a liquid crystal display device, for example, and displays information indicating the state of the plant supplied from the multivariate analysis unit 133 or the maintenance management unit 134.

信号出力部145は、例えば、プロセス値算出部131から供給されたプロセス値および管理指標算出部132から供給された管理指標を、「4〜20mA」信号の伝送に用いられる伝送線Lを介してI/Oモジュール200に送信する。信号出力部145は、例えば1[sec]の周期で、プロセス値および管理指標をI/Oモジュール200に送信する。   The signal output unit 145 receives, for example, the process value supplied from the process value calculation unit 131 and the management index supplied from the management index calculation unit 132 via the transmission line L used for transmitting the “4 to 20 mA” signal. Transmit to the I / O module 200. The signal output unit 145 transmits the process value and the management index to the I / O module 200 at a cycle of 1 [sec], for example.

I/Oモジュール200は、信号出力部145から受信した管理指標を、コントローラ300が受信可能な信号に変換してコントローラ300に送信する。なお、信号出力部145は、「4〜20mA」信号の伝送に用いられる伝送線Lの代わりに、パルス信号の伝送に用いられる伝送線Lを介してプロセス値および管理指標を送信してもよい。   The I / O module 200 converts the management index received from the signal output unit 145 into a signal that can be received by the controller 300 and transmits the signal to the controller 300. The signal output unit 145 may transmit the process value and the management index via the transmission line L used for transmitting the pulse signal instead of the transmission line L used for transmitting the “4 to 20 mA” signal. .

状態出力部150は、多変量解析部133から供給されたプラントの状態を示す状態情報および保全管理部134から供給されたアラーム情報を、伝送線Lを介してI/Oモジュール200に送信する。状態出力部150は、例えば、フィールド機器100の内部に設けられた接点をON/OFFすることによりHigh信号/Low信号を送信する伝送線Lを用いて、アラーム情報等をI/Oモジュール200に送信する。   The state output unit 150 transmits the state information indicating the state of the plant supplied from the multivariate analysis unit 133 and the alarm information supplied from the maintenance management unit 134 to the I / O module 200 via the transmission line L. For example, the status output unit 150 transmits alarm information and the like to the I / O module 200 by using a transmission line L that transmits a High signal / Low signal by turning on / off a contact provided inside the field device 100. Send.

このように、状態出力部150は、信号出力部145によって用いられる伝送線Lとは異なる系統の伝送線Lを用いて、アラーム情報等をI/Oモジュール200に送信する。これによって、信号出力部145によって用いられる伝送線Lにおけるトラフィックが増大することを防止できるとともに、アラーム情報を即時にI/Oモジュール200に送信することができる。   As described above, the status output unit 150 transmits alarm information and the like to the I / O module 200 using the transmission line L of a system different from the transmission line L used by the signal output unit 145. Thus, it is possible to prevent an increase in traffic on the transmission line L used by the signal output unit 145 and to transmit alarm information to the I / O module 200 immediately.

なお、状態出力部150は、I/Oモジュール200を介してアラーム情報をコントローラ300に送信するだけでなく、I/Oモジュール200を介してアラーム情報を他のフィールド機器100に送信してもよい。これにより、フィールド機器間でアラーム情報を共有することができる。   The status output unit 150 may not only transmit alarm information to the controller 300 via the I / O module 200 but also transmit alarm information to other field devices 100 via the I / O module 200. . Thereby, alarm information can be shared between field devices.

外部機器から送信された外部信号は、信号入力部155に入力される。例えば、外部機器から出力された外部信号が、「4〜20mA」信号の伝送に用いられる伝送線Lを介して信号入力部155に入力される。なお、信号入力部155は、「4〜20mA」信号の伝送に用いられる伝送線Lの代わりに、パルス信号の伝送に用いられる伝送線Lを介して外部信号を受信してもよい。信号入力部155は、入力された外部信号を制御部130に供給する。   An external signal transmitted from the external device is input to the signal input unit 155. For example, an external signal output from an external device is input to the signal input unit 155 via the transmission line L used for transmitting the “4 to 20 mA” signal. Note that the signal input unit 155 may receive an external signal via the transmission line L used for transmitting the pulse signal instead of the transmission line L used for transmitting the “4 to 20 mA” signal. The signal input unit 155 supplies the input external signal to the control unit 130.

他のフィールド機器100等の外部機器から送信されたアラーム情報は、状態入力部160に入力される。状態入力部160は、例えば、フィールド機器100の内部に設けられた接点をON/OFFすることによりHigh信号/Low信号を送信する伝送線Lを用いて、アラーム情報等をI/Oモジュール200から受信する。   Alarm information transmitted from an external device such as another field device 100 is input to the state input unit 160. For example, the status input unit 160 transmits alarm information and the like from the I / O module 200 by using the transmission line L that transmits a High signal / Low signal by turning ON / OFF a contact provided in the field device 100. Receive.

このように、状態入力部160は、信号入力部155によって用いられる伝送線Lとは異なる系統の伝送線Lを用いて、アラーム情報等をI/Oモジュール200から受信する。これによって、信号入力部155によって用いられる伝送線におけるトラフィックが増大することを防止できるとともに、アラーム情報を即時にI/Oモジュール200から受信することができる。   As described above, the status input unit 160 receives alarm information and the like from the I / O module 200 using the transmission line L of a system different from the transmission line L used by the signal input unit 155. Thus, it is possible to prevent an increase in traffic on the transmission line used by the signal input unit 155 and to receive alarm information from the I / O module 200 immediately.

次に、多変量解析部133による重回帰計算について説明する。多変量解析部133は、予め多変量解析を行うことによって算出した係数、プロセス値算出部131から供給されたプロセス値、および信号入力部155に入力された外部信号を用いて重回帰計算を行う。多変量解析部133は、重回帰計算を行うことにより、管理指標(例えば、プラント内の配管のライニング減肉量や、生産物の品質または収率を示す指標)を算出する。   Next, the multiple regression calculation by the multivariate analysis unit 133 will be described. The multivariate analysis unit 133 performs multiple regression calculation using the coefficient calculated by performing multivariate analysis in advance, the process value supplied from the process value calculation unit 131, and the external signal input to the signal input unit 155. . The multivariate analysis unit 133 calculates a management index (for example, an index indicating the lining thinning amount of piping in the plant, the quality or yield of the product) by performing multiple regression calculation.

図3は、多変量解析部133による管理指標の算出処理を説明するための図である。以下、管理指標Yとして、配管のライニング減肉量を算出する場合について説明する。「ライニング減肉量」は、配管の内側のコーティング部材の減肉量[mm/year]を表す管理指標である。   FIG. 3 is a diagram for explaining management index calculation processing by the multivariate analysis unit 133. Hereinafter, the case where the lining thinning amount of piping is calculated as the management index Y will be described. The “lining thinning amount” is a management index representing the thinning amount [mm / year] of the coating member inside the pipe.

まず、流量センサ110は、配管内の流体の流量を測定し、測定値(流量)を示す信号をプロセス値算出部131に供給する。温度センサ115は、配管内の流体の温度を測定し、測定値(温度)を示す信号をプロセス値算出部131に供給する。   First, the flow sensor 110 measures the flow rate of the fluid in the pipe and supplies a signal indicating the measurement value (flow rate) to the process value calculation unit 131. The temperature sensor 115 measures the temperature of the fluid in the pipe and supplies a signal indicating the measurement value (temperature) to the process value calculation unit 131.

プロセス値算出部131は、流量センサ110から供給された測定値に基づいてプロセス値(流量データX1)を算出するとともに、温度センサ115から供給された測定値に基づいてプロセス値(温度データX2)を算出する。プロセス値算出部131は、算出した流量データX1および温度データX2を、多変量解析部133に供給する。   The process value calculation unit 131 calculates a process value (flow rate data X1) based on the measurement value supplied from the flow sensor 110, and at the same time, calculates a process value (temperature data X2) based on the measurement value supplied from the temperature sensor 115. Is calculated. The process value calculation unit 131 supplies the calculated flow rate data X1 and temperature data X2 to the multivariate analysis unit 133.

一方、信号入力部155には、外部機器から出力されたプロセス値(スラリー硬度データX3)が入力される。外部機器は、配管内の流体のスラリー硬度を測定する他のフィールド機器100であってもよいし、ユーザからスラリー硬度の入力を受け付けるキーボード等の入力装置であってもよい。信号入力部155は、受信したスラリー硬度データX3を、多変量解析部133に供給する。   On the other hand, the process value (slurry hardness data X3) output from the external device is input to the signal input unit 155. The external device may be another field device 100 that measures the slurry hardness of the fluid in the pipe, or may be an input device such as a keyboard that receives input of the slurry hardness from the user. The signal input unit 155 supplies the received slurry hardness data X3 to the multivariate analysis unit 133.

多変量解析部133は、重回帰式を用いて重回帰計算を行う。重回帰式は、以下の式(1)のように表される。式(1)において、係数A0〜A3は、多変量解析部133が予め多変量解析を行うことによって算出された値であり、記憶部120に記憶されている。   The multivariate analysis unit 133 performs multiple regression calculation using a multiple regression equation. The multiple regression equation is expressed as the following equation (1). In equation (1), the coefficients A0 to A3 are values calculated by the multivariate analysis unit 133 performing multivariate analysis in advance, and are stored in the storage unit 120.

Y=A0+A1・X1+A2・X2+A3・X3 ・・・式(1)   Y = A0 + A1, X1 + A2, X2 + A3, X3 (1)

多変量解析部133は、係数A0〜A3を記憶部120から読み出す。そして、多変量解析部133は、記憶部120から読み出した係数A0〜A3と、プロセス値算出部131により算出された流量データX1および温度データX2と、信号入力部155から供給されたスラリー硬度データX3とを用いて、ライニング減肉量データYを管理指標として算出する。   The multivariate analysis unit 133 reads the coefficients A0 to A3 from the storage unit 120. The multivariate analysis unit 133 then reads the coefficients A0 to A3 read from the storage unit 120, the flow rate data X1 and the temperature data X2 calculated by the process value calculation unit 131, and the slurry hardness data supplied from the signal input unit 155. Using X3, the lining thinning amount data Y is calculated as a management index.

多変量解析部133は、算出したライニング減肉量データYを信号出力部145に供給する。信号出力部145は、多変量解析部133から供給されたライニング減肉量データYを、伝送線Lを介してI/Oモジュール200へ送信する。   The multivariate analysis unit 133 supplies the calculated lining thinning amount data Y to the signal output unit 145. The signal output unit 145 transmits the lining thinning amount data Y supplied from the multivariate analysis unit 133 to the I / O module 200 via the transmission line L.

I/Oモジュール200は、信号出力部145から受信したライニング減肉量データYをコントローラ300が受信可能な信号に変換し、変換した信号を、ケーブルCを介してコントローラ300に送信する。これによって、コントローラ300を操作するプラントの運転員は、ライニング減肉量を把握することができる。   The I / O module 200 converts the lining thinning amount data Y received from the signal output unit 145 into a signal that can be received by the controller 300, and transmits the converted signal to the controller 300 via the cable C. Thereby, the operator of the plant who operates the controller 300 can grasp the lining thinning amount.

また、多変量解析部133は、算出した管理指標(ライニング減肉量データY)に基づき、プラントの状態を判定する。例えば、多変量解析部133は、以下の判定基準(a)〜(e)に基づき、プラント内の配管の状態レベルを判定し、判定した状態レベルを示すレベルデータLDを導出する。なお、閾値TH1〜TH4は、ライニングの厚み等に応じて予め設定された閾値であり、TH1<TH2<TH3<TH4である。   In addition, the multivariate analysis unit 133 determines the state of the plant based on the calculated management index (lining thinning data Y). For example, the multivariate analysis unit 133 determines the state level of the piping in the plant based on the following determination criteria (a) to (e), and derives level data LD indicating the determined state level. The threshold values TH1 to TH4 are preset threshold values according to the thickness of the lining and the like, and TH1 <TH2 <TH3 <TH4.

(a)Y≦TH1の場合 :判定レベル1
(b)TH1<Y≦TH2の場合:判定レベル2
(c)TH2<Y≦TH3の場合:判定レベル3
(d)TH3<Y≦TH4の場合:判定レベル4
(e)Y>TH4の場合 :判定レベル5
(A) When Y ≦ TH1: Determination level 1
(B) When TH1 <Y ≦ TH2: Determination level 2
(C) When TH2 <Y ≦ TH3: Determination level 3
(D) When TH3 <Y ≦ TH4: Determination level 4
(E) When Y> TH4: Determination level 5

多変量解析部133は、導出したレベルデータLDを表示部140に供給する。表示部140は、多変量解析部133から供給されたレベルデータLDに基づき、プラント内の配管の状態レベルを表示する。表示部140は、状態レベルを文字で表示してもよいし、バーグラフ等のグラフィカルオブジェクトで表示してもよい。プラントの作業員は、表示部140に表示された配管の状態レベルを確認することにより、配管の状態を把握することができる。   The multivariate analysis unit 133 supplies the derived level data LD to the display unit 140. The display unit 140 displays the state level of the piping in the plant based on the level data LD supplied from the multivariate analysis unit 133. The display unit 140 may display the state level with characters or a graphical object such as a bar graph. The plant operator can grasp the state of the pipe by confirming the state level of the pipe displayed on the display unit 140.

また、多変量解析部133は、導出したレベルデータLDを状態出力部150に供給する。状態出力部150は、多変量解析部133から供給されたレベルデータLDを、伝送線Lを介してI/Oモジュール200へ送信する。   Further, the multivariate analysis unit 133 supplies the derived level data LD to the state output unit 150. The state output unit 150 transmits the level data LD supplied from the multivariate analysis unit 133 to the I / O module 200 via the transmission line L.

I/Oモジュール200は、状態出力部150から受信したレベルデータLDをコントローラ300が受信可能な信号に変換し、変換した信号を、ケーブルCを介してコントローラ300に送信する。これによって、コントローラ300を操作するプラントの運転員は、プラント内の配管の状態レベルを把握することができる。   The I / O module 200 converts the level data LD received from the status output unit 150 into a signal that can be received by the controller 300, and transmits the converted signal to the controller 300 via the cable C. Thereby, the plant operator who operates the controller 300 can grasp the state level of the piping in the plant.

なお、多変量解析部133によって算出される管理指標Yは、ライニング減肉量データに限らない。例えば、多変量解析部133は、生産物の品質データを管理指標Yとして算出してもよい。この場合、多変量解析部133は、以下の式(2)に基づいて生産物の品質データYを算出する。   Note that the management index Y calculated by the multivariate analysis unit 133 is not limited to the lining thinning amount data. For example, the multivariate analysis unit 133 may calculate product quality data as the management index Y. In this case, the multivariate analysis unit 133 calculates the quality data Y of the product based on the following formula (2).

Y=A0+A1・X1+A2・X2 ・・・式(2)   Y = A0 + A1 · X1 + A2 · X2 (2)

式(2)において、A0〜A2は係数、X1は流量データ、X2はpHデータである。pHデータは、外部機器から信号入力部155に入力されるデータであり、配管内を流れる流体のpH値を示すデータである。外部機器は、配管内の流体のpH値を測定する他のフィールド機器100であってもよいし、ユーザからpH値の入力を受け付けるキーボード等の入力装置であってもよい。   In Expression (2), A0 to A2 are coefficients, X1 is flow rate data, and X2 is pH data. The pH data is data input from an external device to the signal input unit 155, and is data indicating the pH value of the fluid flowing in the pipe. The external device may be another field device 100 that measures the pH value of the fluid in the pipe, or may be an input device such as a keyboard that receives an input of the pH value from the user.

多変量解析部133は、流量センサ110および温度センサ115のサンプリング周期(50[msec])よりも長い周期(例えば、1[sec])で管理指標Yを算出する。また、信号出力部145は、管理指標Yの算出周期(1[sec])で、管理指標YをI/Oモジュール200に送信する。これによって、通信経路におけるトラフィックの増大を防止することができる。   The multivariate analysis unit 133 calculates the management index Y at a cycle (for example, 1 [sec]) longer than the sampling cycle (50 [msec]) of the flow sensor 110 and the temperature sensor 115. Further, the signal output unit 145 transmits the management index Y to the I / O module 200 at the management index Y calculation period (1 [sec]). Thereby, an increase in traffic on the communication path can be prevented.

図4は、保全管理部134による管理指標の算出処理を説明するための図である。保全管理部134は、多変量解析部133によって算出された管理指標(例えば、ライニング減肉量データおよび生産物の品質データ)とは異なる管理指標(例えば、上限管理値および下限管理値)を算出する。以下、保全管理部134による管理指標の算出処理について説明する。   FIG. 4 is a diagram for explaining management index calculation processing by the maintenance management unit 134. The maintenance management unit 134 calculates a management index (for example, an upper limit management value and a lower limit management value) different from the management index (for example, lining thinning amount data and product quality data) calculated by the multivariate analysis unit 133. To do. The management index calculation process performed by the maintenance management unit 134 will be described below.

プロセス値算出部131は、流量センサ110から供給された測定値に基づいてプロセス値(流量データX1)を算出するとともに、温度センサ115から供給された測定値に基づいてプロセス値(温度データX2)を算出する。プロセス値算出部131は、算出した流量データX1および温度データX2を、保全管理部134に供給する。   The process value calculation unit 131 calculates a process value (flow rate data X1) based on the measurement value supplied from the flow sensor 110, and at the same time, calculates a process value (temperature data X2) based on the measurement value supplied from the temperature sensor 115. Is calculated. The process value calculation unit 131 supplies the calculated flow rate data X1 and temperature data X2 to the maintenance management unit 134.

保全管理部134は、プロセス値算出部131から供給された流量データX1および温度データX2を、記憶部120に記憶する。これによって、記憶部120には、流量データX1および温度データX2のログが蓄積される。   The maintenance management unit 134 stores the flow rate data X1 and the temperature data X2 supplied from the process value calculation unit 131 in the storage unit 120. As a result, the storage unit 120 accumulates logs of the flow rate data X1 and the temperature data X2.

保全管理部134は、流量データX1および温度データX2に基づいて管理指標を算出する。以下、一例として、保全管理部134が、管理指標として流量データX1の上限管理値ULおよび下限管理値LLを算出する場合について説明する。   The maintenance management unit 134 calculates a management index based on the flow rate data X1 and the temperature data X2. Hereinafter, as an example, a case where the maintenance management unit 134 calculates the upper limit management value UL and the lower limit management value LL of the flow rate data X1 as management indexes will be described.

保全管理部134は、記憶部120から流量データX1のログを読み出し、読み出した流量データX1のログに基づいて流量データX1の平均値Avおよび標準偏差σを算出する。そして、保全管理部134は、式(3)に基づいて流量データX1の上限管理値ULを算出し、式(4)に基づいて流量データX1の下限管理値LLを算出する。   The maintenance management unit 134 reads the log of the flow rate data X1 from the storage unit 120, and calculates the average value Av and the standard deviation σ of the flow rate data X1 based on the read log of the flow rate data X1. Then, the maintenance management unit 134 calculates the upper limit management value UL of the flow rate data X1 based on the equation (3), and calculates the lower limit management value LL of the flow rate data X1 based on the equation (4).

UL=Av+3・σ ・・・式(3)
LL=Av−3・σ ・・・式(4)
UL = Av + 3 · σ (3)
LL = Av−3 · σ (4)

次に、保全管理部134は、プロセス値算出部131から供給された流量データX1が上限管理値ULより大きい場合、プラントに異常が発生していると判定し、プラントに異常が発生していることを示すアラーム情報AIを表示部140に供給する。また、保全管理部134は、プロセス値算出部131から供給された流量データX1が下限管理値LLより小さい場合、プラントに異常が発生していると判定し、プラントに異常が発生していることを示すアラーム情報AIを表示部140に供給する。   Next, when the flow rate data X1 supplied from the process value calculation unit 131 is larger than the upper limit management value UL, the maintenance management unit 134 determines that an abnormality has occurred in the plant, and an abnormality has occurred in the plant. Alarm information AI indicating this is supplied to the display unit 140. In addition, when the flow rate data X1 supplied from the process value calculation unit 131 is smaller than the lower limit management value LL, the maintenance management unit 134 determines that an abnormality has occurred in the plant, and an abnormality has occurred in the plant. Is displayed on the display unit 140.

表示部140は、保全管理部134から供給されたアラーム情報AIに基づいて、プラントに異常が発生していることを表示する。プラントの作業員は、表示部140の表示内容を確認することにより、プラントに異常が発生していることを把握することができる。   The display unit 140 displays that an abnormality has occurred in the plant based on the alarm information AI supplied from the maintenance management unit 134. The plant worker can confirm that the abnormality has occurred in the plant by confirming the display content of the display unit 140.

また、保全管理部134は、プラントに異常が発生していると判定した場合、アラーム情報AIを状態出力部150に供給する。状態出力部150は、保全管理部134から供給されたアラーム情報AIを、伝送線Lを介してI/Oモジュール200へ送信する。   When the maintenance management unit 134 determines that an abnormality has occurred in the plant, the maintenance management unit 134 supplies the alarm information AI to the state output unit 150. The status output unit 150 transmits the alarm information AI supplied from the maintenance management unit 134 to the I / O module 200 via the transmission line L.

I/Oモジュール200は、状態出力部150から受信したアラーム情報AIをコントローラ300が受信可能な信号に変換し、変換した信号を、ケーブルCを介してコントローラ300に送信する。これによって、コントローラ300を操作するプラントの運転員は、プラントに異常が発生していることを把握することができる。   The I / O module 200 converts the alarm information AI received from the status output unit 150 into a signal that can be received by the controller 300, and transmits the converted signal to the controller 300 via the cable C. Thereby, the plant operator who operates the controller 300 can grasp that an abnormality has occurred in the plant.

なお、保全管理部134は、多変量解析部133によって算出された管理指標Y(例えば、ライニング減肉量データおよび生産物の品質データ)の上限管理値ULを、管理指標として算出してもよい。   The maintenance management unit 134 may calculate the upper limit management value UL of the management index Y (for example, lining thinning amount data and product quality data) calculated by the multivariate analysis unit 133 as a management index. .

この場合、例えば、多変量解析部133は、算出したライニング減肉量データYを保全管理部134に供給する。保全管理部134は、多変量解析部133から供給されたライニング減肉量データYの上限管理値ULを算出する。保全管理部134は、多変量解析部133から供給されたライニング減肉量データYが上限管理値ULより大きい場合、プラントに異常が発生していると判定する。保全管理部134によってプラントに異常が発生していると判定された場合、状態出力部150がアラーム情報をI/Oモジュール200を介してコントローラ300に出力するとともに、表示部140がプラントに異常が発生していることを表示する。これによって、多変量解析部133によって算出されたデータに対する管理指標を算出することが可能となる。   In this case, for example, the multivariate analysis unit 133 supplies the calculated lining thinning amount data Y to the maintenance management unit 134. The maintenance management unit 134 calculates the upper limit management value UL of the lining thinning amount data Y supplied from the multivariate analysis unit 133. The maintenance management unit 134 determines that an abnormality has occurred in the plant when the lining thinning amount data Y supplied from the multivariate analysis unit 133 is larger than the upper limit management value UL. When the maintenance management unit 134 determines that an abnormality has occurred in the plant, the status output unit 150 outputs alarm information to the controller 300 via the I / O module 200, and the display unit 140 has an abnormality in the plant. Show what is happening. Thereby, it is possible to calculate a management index for the data calculated by the multivariate analysis unit 133.

保全管理部134は、流量データX1および温度データX2のログを記憶部120に蓄積し、流量センサ110および温度センサ115のサンプリング周期(50[msec])よりも長い周期(例えば、1[sec])で管理指標(上限管理値ULおよび下限管理値LL)を算出する。また、状態出力部150は、管理指標の算出周期(1[sec])で、管理指標をI/Oモジュール200に送信する。これによって、通信経路におけるトラフィックの増大を防止することができる。   The maintenance management unit 134 accumulates the logs of the flow rate data X1 and the temperature data X2 in the storage unit 120, and has a cycle (for example, 1 [sec]) longer than the sampling cycle (50 [msec]) of the flow rate sensor 110 and the temperature sensor 115. ) To calculate the management index (upper limit management value UL and lower limit management value LL). Further, the status output unit 150 transmits the management index to the I / O module 200 at the management index calculation cycle (1 [sec]). As a result, an increase in traffic on the communication path can be prevented.

センサのサンプリング周期のような短い周期でプロセス値をコントローラに送信しようとすると、通信経路におけるトラフィックが増大してしまう。このため、従来のフィールド機器は、プロセス値を間引くことにより、センサのサンプリング周期よりも長い周期でプロセス値をコントローラに送信していた。   If the process value is transmitted to the controller at a short cycle such as a sensor sampling cycle, traffic on the communication path increases. For this reason, the conventional field device transmits the process value to the controller at a period longer than the sampling period of the sensor by thinning out the process value.

しかしながら、プロセス値を間引いてしまうと、プロセス値のリアルタイム性が失われるため、管理指標(ライニング減肉量データ、生産物の品質データ、上限管理値UL、下限管理値LL)を正確に算出することができなかった。これに対し、本実施形態によれば、フィールド機器100が管理指標を算出し、センサのサンプリング周期よりも長い周期で管理指標を送信することとした。これによって、本実施形態のフィールド機器100は、通信経路におけるトラフィックの増大を防止するとともに、管理指標を正確に算出することができる。   However, if the process value is thinned out, the real time property of the process value is lost, so the management indices (lining thinning data, product quality data, upper limit management value UL, lower limit management value LL) are accurately calculated. I couldn't. On the other hand, according to the present embodiment, the field device 100 calculates the management index, and transmits the management index at a period longer than the sampling period of the sensor. As a result, the field device 100 according to the present embodiment can prevent an increase in traffic on the communication path and accurately calculate the management index.

図5は、管理指標算出処理を示すフローチャートである。本フローチャートによる処理は、例えば1[sec]周期で実行される。まず、プロセス値算出部131は、流量センサ110の測定値(流量)および温度センサ115の測定値(温度)を取得する(ステップS10)。   FIG. 5 is a flowchart showing management index calculation processing. The processing according to this flowchart is executed at a cycle of 1 [sec], for example. First, the process value calculation unit 131 acquires the measurement value (flow rate) of the flow sensor 110 and the measurement value (temperature) of the temperature sensor 115 (step S10).

プロセス値算出部131は、流量センサ110から取得した測定値(流量)および温度センサ115から取得した測定値(温度)に基づき、プロセス値(流量データX1および温度データX2)を算出する(ステップS11)。プロセス値算出部131は、算出したプロセス値(流量データX1および温度データX2)を、多変量解析部133に供給する。   The process value calculation unit 131 calculates a process value (flow rate data X1 and temperature data X2) based on the measurement value (flow rate) acquired from the flow sensor 110 and the measurement value (temperature) acquired from the temperature sensor 115 (step S11). ). The process value calculation unit 131 supplies the calculated process values (flow rate data X1 and temperature data X2) to the multivariate analysis unit 133.

信号入力部155には、外部機器から出力されたプロセス値(スラリー硬度データX3)が入力される。多変量解析部133は、信号入力部155に入力されたプロセス値(スラリー硬度データX3)を取得する(ステップS12)。   A process value (slurry hardness data X3) output from an external device is input to the signal input unit 155. The multivariate analysis unit 133 acquires the process value (slurry hardness data X3) input to the signal input unit 155 (step S12).

その後、図6を用いて後述する多変量解析部133による処理(ステップS13)、および図7を用いて後述する保全管理部134による処理(ステップS14)が行われ、本フローチャートによる処理を終了する。   Thereafter, a process by the multivariate analysis unit 133 (to be described later with reference to FIG. 6) (step S13) and a process to be described with reference to the maintenance management unit 134 (step S14) to be described later with reference to FIG. .

図6は、図5のステップS13の多変量解析部133による処理を示すフローチャートである。まず、多変量解析部133は、重回帰式の係数A0〜A3を記憶部120から読み出す(ステップS20)。そして、多変量解析部133は、重回帰式を用いて管理指標を算出する(ステップS21)。例えば、多変量解析部133は、記憶部120から読み出した係数A0〜A3と、プロセス値算出部131により算出されたプロセス値(流量データX1および温度データX2)と、信号入力部155から供給された外部信号(スラリー硬度データX3)とを用いて、前述の式(1)に示される重回帰式に基づいて管理指標(ライニング減肉量データY)を算出する。   FIG. 6 is a flowchart showing processing by the multivariate analysis unit 133 in step S13 of FIG. First, the multivariate analysis unit 133 reads the coefficients A0 to A3 of the multiple regression equation from the storage unit 120 (step S20). Then, the multivariate analysis unit 133 calculates a management index using a multiple regression equation (step S21). For example, the multivariate analysis unit 133 is supplied from the coefficients A0 to A3 read from the storage unit 120, the process values (flow rate data X1 and temperature data X2) calculated by the process value calculation unit 131, and the signal input unit 155. Using the external signal (slurry hardness data X3), a management index (lining thinning amount data Y) is calculated based on the multiple regression equation shown in the above equation (1).

多変量解析部133は、前述の判定基準(a)〜(e)に基づき、プラントの状態レベルを判定し、判定した状態レベルを示すレベルデータLDを導出する(ステップS22)。多変量解析部133は、判定した状態レベルを表示部140に表示するとともに(ステップS23)、導出したレベルデータLDを状態出力部150に供給する(ステップS24)。状態出力部150は、多変量解析部133から供給されたレベルデータLDを、I/Oモジュール200を介してコントローラ300に送信する。以上が、多変量解析部133による一連の処理である。   The multivariate analysis unit 133 determines the state level of the plant based on the determination criteria (a) to (e) described above, and derives level data LD indicating the determined state level (step S22). The multivariate analysis unit 133 displays the determined state level on the display unit 140 (step S23) and supplies the derived level data LD to the state output unit 150 (step S24). The state output unit 150 transmits the level data LD supplied from the multivariate analysis unit 133 to the controller 300 via the I / O module 200. The above is a series of processing by the multivariate analysis unit 133.

図7は、図5のステップS14の保全管理部134による処理を示すフローチャートである。まず、保全管理部134は、記憶部120からプロセス値(流量データX1)のログを読み出す(ステップS30)。次に、保全管理部134は、読み出したログに基づいて、上限管理値ULおよび下限管理値LLを管理指標として算出する(ステップS31)。例えば、保全管理部134は、前述の式(3)に基づいて流量データX1の上限管理値ULを算出し、前述の式(4)に基づいて流量データX1の下限管理値LLを算出する。   FIG. 7 is a flowchart showing processing by the maintenance management unit 134 in step S14 of FIG. First, the maintenance management unit 134 reads a log of process values (flow rate data X1) from the storage unit 120 (step S30). Next, the maintenance management unit 134 calculates the upper limit management value UL and the lower limit management value LL as management indexes based on the read log (step S31). For example, the maintenance management unit 134 calculates the upper limit management value UL of the flow rate data X1 based on the aforementioned equation (3), and calculates the lower limit management value LL of the flow rate data X1 based on the aforementioned equation (4).

保全管理部134は、プロセス値算出部131から供給されたプロセス値(流量データX1)が上限管理値ULより大きいか否かを判定する(ステップS32)。プロセス値算出部131から供給されたプロセス値(流量データX1)が上限管理値ULより大きい場合(ステップS32:YES)、後述するステップS34に進む。   The maintenance management unit 134 determines whether or not the process value (flow rate data X1) supplied from the process value calculation unit 131 is greater than the upper limit management value UL (step S32). When the process value (flow rate data X1) supplied from the process value calculation unit 131 is larger than the upper limit management value UL (step S32: YES), the process proceeds to step S34 described later.

プロセス値算出部131から供給されたプロセス値(流量データX1)が上限管理値UL以下の場合(ステップS32:NO)、保全管理部134は、プロセス値算出部131から供給されたプロセス値(流量データX1)が下限管理値LLより小さいか否かを判定する(ステップS33)。プロセス値算出部131から供給されたプロセス値(流量データX1)が下限管理値LLより小さい場合(ステップS33:YES)、後述するステップS34に進む。一方、プロセス値算出部131から供給されたプロセス値(流量データX1)が下限管理値LL以上である場合(ステップS33:NO)、本フローチャートによる処理を終了する。   When the process value (flow rate data X1) supplied from the process value calculation unit 131 is equal to or lower than the upper limit management value UL (step S32: NO), the maintenance management unit 134 receives the process value (flow rate) supplied from the process value calculation unit 131. It is determined whether or not the data X1) is smaller than the lower limit management value LL (step S33). When the process value (flow rate data X1) supplied from the process value calculation unit 131 is smaller than the lower limit management value LL (step S33: YES), the process proceeds to step S34 described later. On the other hand, when the process value (flow rate data X1) supplied from the process value calculation unit 131 is equal to or higher than the lower limit management value LL (step S33: NO), the processing according to this flowchart is terminated.

ステップS34において、保全管理部134は、プラントに異常が発生していることを表示部140に表示する(ステップS34)。その後、保全管理部134は、アラーム情報AIを状態出力部150に供給する(ステップS35)。状態出力部150は、保全管理部134から供給されたアラーム情報AIを、I/Oモジュール200を介してコントローラ300に送信する。以上が、保全管理部134による一連の処理である。   In step S34, the maintenance management unit 134 displays on the display unit 140 that an abnormality has occurred in the plant (step S34). Thereafter, the maintenance management unit 134 supplies the alarm information AI to the status output unit 150 (step S35). The status output unit 150 transmits the alarm information AI supplied from the maintenance management unit 134 to the controller 300 via the I / O module 200. The above is a series of processing by the maintenance management unit 134.

以上説明したように、本実施形態において、流量センサ110および温度センサ115は、プラントにおける測定対象(流量および温度)を第1の周期(50[msec])で測定することにより得られた測定値を出力する。プロセス値算出部131は、流量センサ110および温度センサ115から出力された測定値に基づき、プロセス値(流量データおよび温度データ)を算出する。管理指標算出部132は、算出されたプロセス値を用いて、第1の周期(50[msec])よりも長い第2の周期(1[sec])でプラントの診断に用いられる管理指標を算出する。これにより、通信経路におけるトラフィックの増大を防止するとともに、管理指標を正確に算出することができる。   As described above, in the present embodiment, the flow rate sensor 110 and the temperature sensor 115 are measured values obtained by measuring the measurement target (flow rate and temperature) in the plant in the first period (50 [msec]). Is output. The process value calculation unit 131 calculates process values (flow rate data and temperature data) based on the measurement values output from the flow sensor 110 and the temperature sensor 115. The management index calculation unit 132 uses the calculated process value to calculate a management index used for plant diagnosis in a second period (1 [sec]) longer than the first period (50 [msec]). To do. As a result, an increase in traffic on the communication path can be prevented, and the management index can be accurately calculated.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1 プラント制御システム、100 フィールド機器、110 流量センサ、115 温度センサ、120 記憶部、130 制御部、131 プロセス値算出部、132 管理指標算出部、133 多変量解析部、134 保全管理部、140 表示部、145 信号出力部、150 状態出力部、155 信号入力部、160 状態入力部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plant control system, 100 Field apparatus, 110 Flow rate sensor, 115 Temperature sensor, 120 Storage part, 130 Control part, 131 Process value calculation part, 132 Management index calculation part, 133 Multivariate analysis part, 134 Maintenance management part, 140 Display Unit, 145 signal output unit, 150 state output unit, 155 signal input unit, 160 state input unit

Claims (11)

プラントに設置されたフィールド機器であって、
前記プラントにおける測定対象を第1の周期で測定することにより得られた測定値を出力するセンサと、
前記センサから出力された前記測定値に基づき、プロセス値を算出するプロセス値算出部と、
前記プロセス値算出部により算出された前記プロセス値を用いて、前記第1の周期よりも長い第2の周期で前記プラントの診断に用いられる管理指標を算出する管理指標算出部と、
を有するフィールド機器。
Field equipment installed in the plant,
A sensor that outputs a measurement value obtained by measuring a measurement object in the plant in a first period;
A process value calculation unit that calculates a process value based on the measurement value output from the sensor;
Using the process value calculated by the process value calculation unit, a management index calculation unit that calculates a management index used for diagnosis of the plant in a second cycle longer than the first cycle;
Having field equipment.
前記管理指標算出部は、前記プロセス値を用いて重回帰計算を行うことにより、前記管理指標を算出する多変量解析部を有する
請求項1記載のフィールド機器。
The field device according to claim 1, wherein the management index calculation unit includes a multivariate analysis unit that calculates the management index by performing multiple regression calculation using the process value.
前記多変量解析部が予め多変量解析を行うことによって算出された重回帰式の係数を記憶する記憶部と、
外部機器から出力された外部信号が入力される信号入力部を更に有し、
前記多変量解析部は、前記記憶部に記憶された前記係数、前記プロセス値算出部により算出された前記プロセス値、および前記信号入力部に入力された前記外部信号を用いて重回帰計算を行うことにより、前記管理指標を算出する
請求項2記載のフィールド機器。
A storage unit for storing a coefficient of a multiple regression equation calculated by performing multivariate analysis in advance by the multivariate analysis unit;
It further has a signal input unit to which an external signal output from an external device is input,
The multivariate analysis unit performs a multiple regression calculation using the coefficient stored in the storage unit, the process value calculated by the process value calculation unit, and the external signal input to the signal input unit. The field device according to claim 2, wherein the management index is calculated.
前記多変量解析部は、算出した前記管理指標に基づき、前記プラントの状態を判定する
請求項2または3記載のフィールド機器。
The field device according to claim 2, wherein the multivariate analysis unit determines the state of the plant based on the calculated management index.
前記多変量解析部によって判定された前記プラントの状態を表示する表示部を更に有する
請求項4記載のフィールド機器。
The field device according to claim 4, further comprising a display unit that displays the state of the plant determined by the multivariate analysis unit.
前記多変量解析部によって判定された前記プラントの状態を、外部機器に出力する状態出力部を更に有する
請求項4または5記載のフィールド機器。
The field device according to claim 4, further comprising a state output unit that outputs the state of the plant determined by the multivariate analysis unit to an external device.
前記管理指標算出部は、前記プラントの保全管理に用いられる保全管理情報を前記管理指標として算出する保全管理部を有する
請求項1または2記載のフィールド機器。
The field device according to claim 1, wherein the management index calculation unit includes a maintenance management unit that calculates maintenance management information used for maintenance management of the plant as the management index.
前記保全管理部は、前記プロセス値の平均値および標準偏差を用いて、前記測定値の上限管理値および下限管理値を前記管理指標として算出する
請求項7記載のフィールド機器。
The field device according to claim 7, wherein the maintenance management unit calculates an upper limit management value and a lower limit management value of the measurement value as the management index using an average value and a standard deviation of the process values.
前記保全管理部は、前記プロセス値算出部により算出された前記プロセス値が前記上限管理値より大きい場合、または前記プロセス値が前記下限管理値より小さい場合、前記プラントに異常が発生していると判定する
請求項8記載のフィールド機器。
When the process value calculated by the process value calculation unit is larger than the upper limit management value, or when the process value is smaller than the lower limit management value, the maintenance management unit has an abnormality in the plant. The field device according to claim 8.
前記保全管理部によって前記プラントに異常が発生していると判定されたことに応じて、前記プラントに異常が発生していることを表示する表示部を更に有する
請求項9記載のフィールド機器。
The field device according to claim 9, further comprising a display unit that displays that an abnormality has occurred in the plant in response to a determination that the abnormality has occurred in the plant by the maintenance management unit.
前記保全管理部によって前記プラントに異常が発生していると判定されたことに応じて、アラーム情報を外部機器に出力する状態出力部を更に有する
請求項9または10記載のフィールド機器。
The field device according to claim 9 or 10, further comprising a state output unit that outputs alarm information to an external device in response to a determination that an abnormality has occurred in the plant by the maintenance management unit.
JP2015219855A 2015-11-09 2015-11-09 Field equipment Active JP6710939B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015219855A JP6710939B2 (en) 2015-11-09 2015-11-09 Field equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015219855A JP6710939B2 (en) 2015-11-09 2015-11-09 Field equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017091181A true JP2017091181A (en) 2017-05-25
JP6710939B2 JP6710939B2 (en) 2020-06-17

Family

ID=58768608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015219855A Active JP6710939B2 (en) 2015-11-09 2015-11-09 Field equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6710939B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018136623A (en) * 2017-02-20 2018-08-30 横河電機株式会社 Field equipment and information providing method
JP2020009230A (en) * 2018-07-10 2020-01-16 横河電機株式会社 Field device and device control method
JP2021162476A (en) * 2020-03-31 2021-10-11 日立金属株式会社 Thickness reduction diagnostic system for valve, thickness reduction diagnostic method for valve and thickness reduction diagnostic service for valve

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001280599A (en) * 2000-03-31 2001-10-10 Hitachi Ltd Service life prediction method for power generation plant piping
JP2005301940A (en) * 2004-04-16 2005-10-27 Toshiba Corp Plant control apparatus and method
JP2006350698A (en) * 2005-06-16 2006-12-28 Taiyo Nippon Sanso Corp Abnormality diagnostic device, abnormality diagnostic method, and abnormality diagnostic program
JP2008242615A (en) * 2007-03-26 2008-10-09 Yokogawa Electric Corp Field device for supporting fault diagnosis by simulation, and simulation method
JP2010009369A (en) * 2008-06-27 2010-01-14 Yokogawa Electric Corp Field device
JP2010218301A (en) * 2009-03-17 2010-09-30 Taiyo Nippon Sanso Corp Failure diagnosis apparatus, failure diagnosis method, and failure diagnosis program
JP2011175437A (en) * 2010-02-24 2011-09-08 Yokogawa Electric Corp Process analysis system
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
JP2015141513A (en) * 2014-01-28 2015-08-03 横河電機株式会社 Control device, management device, plant control system, and data processing method

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001280599A (en) * 2000-03-31 2001-10-10 Hitachi Ltd Service life prediction method for power generation plant piping
JP2005301940A (en) * 2004-04-16 2005-10-27 Toshiba Corp Plant control apparatus and method
JP2006350698A (en) * 2005-06-16 2006-12-28 Taiyo Nippon Sanso Corp Abnormality diagnostic device, abnormality diagnostic method, and abnormality diagnostic program
JP2008242615A (en) * 2007-03-26 2008-10-09 Yokogawa Electric Corp Field device for supporting fault diagnosis by simulation, and simulation method
JP2010009369A (en) * 2008-06-27 2010-01-14 Yokogawa Electric Corp Field device
JP2010218301A (en) * 2009-03-17 2010-09-30 Taiyo Nippon Sanso Corp Failure diagnosis apparatus, failure diagnosis method, and failure diagnosis program
JP2011175437A (en) * 2010-02-24 2011-09-08 Yokogawa Electric Corp Process analysis system
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
JP2015141513A (en) * 2014-01-28 2015-08-03 横河電機株式会社 Control device, management device, plant control system, and data processing method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018136623A (en) * 2017-02-20 2018-08-30 横河電機株式会社 Field equipment and information providing method
JP2020009230A (en) * 2018-07-10 2020-01-16 横河電機株式会社 Field device and device control method
JP2021162476A (en) * 2020-03-31 2021-10-11 日立金属株式会社 Thickness reduction diagnostic system for valve, thickness reduction diagnostic method for valve and thickness reduction diagnostic service for valve
JP7380393B2 (en) 2020-03-31 2023-11-15 株式会社プロテリアル Valve thinning diagnosis system, valve thinning diagnosis method, and valve thinning diagnosis service

Also Published As

Publication number Publication date
JP6710939B2 (en) 2020-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10025283B2 (en) Controller, manager, plant control system, and data processing method
JP5958456B2 (en) PLANT CONTROL SYSTEM, CONTROL DEVICE, MANAGEMENT DEVICE, AND PLANT INFORMATION PROCESSING METHOD
JP2019067461A (en) Systems and methods to monitor operating processes and computer-readable storage medium
US10564617B2 (en) Plant control device, plant control method, and recording medium
US9374271B2 (en) Field device, communication system, and method for controlling field device
JP5915627B2 (en) Process control system
TW201717144A (en) Method, apparatus, system, and non-transitory computer-readable storage medium for monitoring manufacturing apparatus
JP2019020885A (en) Plant control support device, plant control support method, plant control support program, and recording medium
JP6710939B2 (en) Field equipment
EP3495905A2 (en) Operational improvement effect calculation device, operational improvement effect calculation method and recording medium
CN112740133A (en) System and method for monitoring the technical state of a technical installation
JP2018045360A (en) Heat map display device, and heat map display method
JP2014142860A (en) Display device
JP5632041B1 (en) Power plant
WO2018230237A1 (en) Abnormal opening degree detection device and abnormal opening degree detection method for control valve
CN108459540B (en) On-site instrument and information providing method
JP6288008B2 (en) Device system, information processing apparatus, terminal device, and abnormality determination method
JP2007233957A (en) Plant monitoring control program
JP5422582B2 (en) Control device
JP2018018257A (en) Heat map display device and heat map display method
JP2016012222A (en) Plant monitoring system and plant monitoring method
JP6200261B2 (en) Defect detection system and defect detection method
JP2018018258A (en) Heat map display device and heat map display method
JP2017040990A (en) Apparatus system, information processor, terminal device, and display method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181015

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190813

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190827

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191025

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200114

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200302

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200428

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200511

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6710939

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150